Прогноз качества воды и защита водозаборных сооружений на малых реках

Кондюрина, Татьяна Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Прогноз качества воды и защита водозаборных сооружений на малых реках
ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Прогноз качества воды и защита водозаборных сооружений на малых реках"

РГБ ОД

Кондюрина Татьяна Александровна 1 а ¡он гт

ПРОГНОЗ КАЧЕСТВА ВОДЫ И ЗАЩИТА ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ НА МАЛЫХ РЕКАХ

Специальность: 11.00.11 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Екатеринбург, 2000

Работа выполнена в Новочеркасской Государственной мелиоративной академии Министерства сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации и в Северо-Кавказском филиале Российского научно - исследовательского института комплексного использования и охраны водных ресурсов (РосНИИВХ) Министерства природных ресурсов Российской Федерации.

Научный консультант - доктор географических наук М.П. Дальков

Официальные - доетор технических наук, старший научный

оппоненты сотрудник, член-корреспондент РЭА и ЖКА РФ

Ведущее предприятие: Акционерное общество открытого типа Северо-Кавказский государственный проектный институт водного хозяйства "Севкавгипроводхоз"

тационного Совета Д.099.01.01. при Российском научно-исследовательском институте водного хозяйства (РосНИИВХ) по адресу: г.Екатеринбург, ул.Мира, 23

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РосНИИВХ по адресу: 620049 г. Екатеринбург, ул. Мира, 23

Автореферат разослан "с> ">-¿/¿^2000 г

Отзывы на автореферат, заверенный гербовой печатью, просим направлять но адресу: 620049 г. Екатеринбург, ул. Мира, 23, РосНИИВХ.

Ученый секретарь диссертационного Совета Д.099.01.01.

А.Н. 11опов

-доктор технических наук, профессор УПИ Е.В. Мнгалатий

- доктор технических наук, профессор НГМА В.Л. Бондаренко

Защита состоится

час. на заседании диссер-

Ю.С. Рыбаков,-

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Водные ресурсы - одна из самых уязвимых частей природной среды. Широкое, зачастую бесконтрольное, использование пресной воды в хозяйственной деятельности сопровождается увеличением объёмов еб отбора и сбрасыванием массы загрязняющих веществ антропогенного происхождения в водные объект ы.

Наиболее уязвимы - малые реки. Имея небольшую площадь водосбора, небольшую протяженность, незначительный обгбм стока, они, тем не менее, оказывают большое влияние на качество воды средних и крупных рек.

На химический состав вод малых рек оказывает влияние целый ряд факторов - поступление сточных вод промышленных предприятий, загрязнение удобрениями, ядохимикатами, нефтепродуктами, талыми и ливневыми водами урбанизированных территорий, зарегулирование стока малых рек

В течение последних десятилетий в результате интенсивного вовлечения в хозяйственный оборот новых земель увеличилась поверхностно-склоновая эрозия. Отношение объема взвешенных веществ к объёму воды возросло. Всё большее количество загрязняющих веществ может сорбироваться на определенных участках водотока взвешенными веществами, которые, при изменении физико-химических условий в данной реке, могут стать источниками дополнительного загрязнения воды. Накапливаясь в донных отложениях, вешестьа-загрязнители могут быть исключительно стойким и длительно действующим фактором значительного ухудшения экологической обстановки в водоприемниках.

Проведенные в Гидрохимическом институте исследования показали, что из 100 г донных отложений ь воду переходит от 1,5 до 100 мкг железа, марганца, алюминия, цинка, свинца, ртути, никеля.

Влияние этих факторов в комплексе или в отдельности в ряде случаев привело к существенному ухудшению экологической обстановки на водных

объектах и поставило под угрозу экологическое благополучие водно-дефицитных ландшафтов степной зоны, и том числе и на Северном Кавказе.

В природных водах действуют естественные системы по улучшеншо качества воды и, до последних десятилетий, они успешно справлялись с антропогенной нагрузкой. Сейчас положение ухудшилось. Исследованиями на малых реках в нижнем течении р. Дон было установлено, что в местах сброса сточных вод от промышленных, сельскохозяйственных и коммунально -бытовых предприятий происходит накопление концентраций загрязняющих веществ. Неоднородность качества воды на исследуемых водных объектах определялась различной концентрацией загрязняющих веществ в поверхностных водах и донных отложениях. Особо это было огмечено в местах водозаборов.

В блшкайшей перспективе экономические причины не позволяют сделать сточные воды абсолютно безвредными, поэтому необходимо уметь определять оптимальный уровень, до которого должно осуществляться обеззараживание сточных вод. В итоге получаем проблему: с одной стороны, природная экосистема не должна нарушаться, с другой стороны - требуются значительные экономические затраты на строительство и эксплуатацию очистных сооружений.

Наличие неоднородности качества воды, особенно в местах, где имеются водозаборы, вызывает необходимость в проведении комплекса теоретических, экспериментальных и натурных исследований.

Необходимо иметь количественные показатели по концентрации загрязняющим веществам в шггересующих створах, определять местоположение области максимальной концентрации, границы области загрязнения полей конпогграции загрязняющих геществ. Для того, чтобы можно было внести конкретные технические предложения по охране водного объекта (например, для определения допустимого количества сбрасываемых сточных вод или наиболее оптимального размещения мест водовыпусков, водозабо-

ров) важно иметь чёткое представление о процессах смешения и разбавления, существенно влияющих на снижение концентраций загрязняющих веществ в водной среде. Необходимо разработать новые технические решения для защиты водотоков и систем водообеспечення от загрязнений создать модели переноса загрязняющих веществ, особенно это важно для малых рек.

Предложенные к настоящему времени методы расчета полей концентрации загрязняющих веществ ь реках до сих пор не получили широкого практического применения по целому ряду причин.

Процессы, формирующие качество воды в водных объектах, необычайно сложны, вследствие чего их математическое описание не может быть простым. Вместе с тем, математическая модель должна быть удобной для практического использования.

Из вышеизложенного следует, что разработка точных и в то же время достаточно удобных для практического применения методов расчёта характеристик полей концентрации загрязняющих веществ в водотоках является актуальной проблемой.

Организация водозаборов из загрязнённых водных объектов для целей ирригации, водоснабжения населенных пунктов, должна быть осуществлена с учётом экологических требований.

Для заицгты водозаборных сооружений от попадания донных отложений, которые могут не только заноаггь начальные участки водопроводящих систем, но и являться источником вторичного загрязнения воды, разработано большое количество различных конструкций наносоперсхкатывающих устройств. Проведённый нами анализ позволяет сделать выводы о достоинствах и недостатках в их работе, в частности отмечена их недостаточная эффективность.

Повышение требований к качеству воды, забираемой из водотоков для целей ирригации и водоснабжения, необходимость проведения реконструкции на большой части ранее построенных головных водозаборных сооруже-

ний, вызвало необходимость разработки эффективного противонаносного устройства.

Для решения этой проблемы необходимо разработать методы расчета полей концентрации загрязняющих веществ в поверхностных водах и донных отложениях, решить вопросы организации водозаборов и сбросов сточных вод с целью прогнозирования качества воды и обеспечения необходимого качества потребляемой зоды при аодозаборах.

Целью работы является разработка методики прогноза качества воды и защита водозаборных сооружений на малых реках.

Для решения поставленной цели решались следующие задачи:

— разработка теоретических основ методики расчета полей концентрации загрязняющих веществ в поверхностных водах и донных отложениях-.

— определение коэффициента турбулентной диффузии по натурным и экспериментальным исследованиям;

— исследование влияния формы водовыпуска на процесс смешения сточных вод в водотоках;

— теоретическое и экспериментальное обоснование гидравлических режи-моз работы противонаносного устройства для водозаборов на малых реках;

Предмет исследования -процессы, протекающие в поверхностных водах и донных отложениях при смешении сточных вод с речными, и способы защиты систем водообесиечения от загрязняющих веществ.

Объектом исследования являются малые реки равнинного и предгорного тина, а также конструкции водоприемников на них, обеспечивающие необходимое качество забираемой воды.

Методологические основы и методы исследования. Теоретической и методологической основой исследований являются фундаментальные труды отечественных и зарубежных ученых по проблемам функционирования и развития геосистем; фундаментальные труды по теории создания математических моделей качества вод и использовании их на практике при планиро-

ванни водохозяйственной деятельности.

В качестве общих методов исследований использовались методы математической статистики и пакеты программ для персонального компьютера. Теоретическая часть задач решалась аналитическими и численными методами. Проверка математических моделей производилась при помощи лабораторных и натурных экспериментов.

Работа выполнялась в соответствии с тематикой исследований Гидрохимического института в период 1975 - 1983 г.г., в Новочеркасской инженерно - мелиоративной академии (НИМИ) и в СевКавНИИВХ при выполнении ряда тем ГКНТ СССР по заданию «Севкавгилроводхоза», «Ставро-польводмелиорации», «Южгипроводхоза», «Ростозводмелиорации» с 1986 по 1999 г.г.

Научная новизна работы:

— впервые разработана методика расчета прогноза качества воды совместно с мероприятиями по инженерной защите водных ресурсов от антропогенного воздействия на малых реках равнинного и предгорного типа;

— получены аналитические зависимости для определения полей концентраций загрязняющих веществ в водотоках;

— разработана методика определения коэффициента турбулентной дисперсии для малых водотоков;

— получены уравнения для определения границы зон загрязнения и зон влияния в поверхностных водах и донных отложениях на малых реках;

— установлены аналитические зависимости для оценки влияния формы и условия сброса на распространение загрязняющих веществ в водотоках;

— разработана конструкция наносоперехватывающего устройства, обеспечивающие снижение поступления загрязненных донных отложений в водоприемник, конструктивная новизна которого защищена патентом (П.№ 202902)

На защиту выносятся результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов смешения сточных вод с речными на основе которых разработаны расчетные зависимости:

— для расчета полей концентраций при точечных и рассеивающих сбросах загрязняющих веществ

— расчетные зависимости для определения границ загрязненной струп!, создаваемым сбросом сточных вод;

— методы определения коэффициента турбулентной дисперсии по натурным данным о полях концентрации в поверхностных водах и донных отложениях;

— рекомендащш по рациональному размещению сбросоз и водозаборов;

— теоретические и экспериментальные исследования парат,ипров нмгссопе-рехватывающей галереи, используемой при водозаборах из рех с обильными донными наносами.

Практическая значимость. Результанты исследований сформировать в виде практических рекомендаций по прогнозированию и регулированию качества поверхностных вод.

Разработшшые рекомендации позволяют опредсл!ггь местоположеш1е и условия выпуска сточных вод, обеспечивающие необходимый уровень качества воды в водотоке.

Исследована и запатентована усовершенствованная конструкция на-носоперехватывающей галереи для водозаборов из рек с обильными донными наносами, использованная в проектной практике и показавшая хорошие эксплуатационные результаты по надежной защите водопроводящих каналов от поступления донных ианосов (до 85 - 90% их перехвата нпгалереей).

чи теоретических разработок по диффузионным процессам решались совместно с к.т.н., доцентом Филькиным Г.В. Постановка задачи и исследование наносоперехватывающей галереи осуществлена совместно с к.т.н., доцентом Кондюршшм М.А. В проведении экспериментальных и натурных исследований внутриводоёмных процессах на реках Северного Кавказа, БАМа принимали участие сотрудники Гидрохимического инспгтута.

Реализация результатов диссертационной работы.

В период с 1976 по 1999 г.г. результаты внедрения отображены в актах.

Разработанные методы прогнозирования диффузионных процессов вошли в рекомендации по расчету предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ проектных инстсггутов: Южгнпроводхоза, Севкавги-проводхоза.

Методические указания прогноза качества воды использованы АО «Ростовводмелиорация» при исследовании влияния коллекторно - дренажных вод Аксайской оросительной системы за пределами орошаемых участков.

Теоретические исследования диффузионных процессов в донных отложениях использованы в отчётах Гидрохимического института по проблемам переброски стоков северных и сибирских рек.

Разработанная методика по опроделешно границ зоны влияния загрязняющих веществ использована при оценке влияния Право - Егорлыкского канала на качество воды в Городовиковском водохранилище по заданию Ставропольводэксплуаташш.

Методика расчёта полей концентрации загрязняющих веществ использована проектным институтом Севкавгипроводхоз при гидрогеологических изысканиях Большом Ставропольском канале.

Разработа!шая конструкция наносоперехватывающей галереи использована Севкавпшроводхозом в проекте «Реконструкция водозабора на реке

Подкумок для Еесенгукского водохранилища в Ставропольском крае».

Наносоперехватываюшая галерея с обратным входом построена в составе водозаборного сооруже1Шя на реке Черек канала Аксыр з Кабардшю -Балкарки, а также в качестве промывника отстойника на водозаборном узле Шалинской орос1гтельной системы в Чеченской республике.

Апробация работы и публикации. Основные положения и отдельные результаты диссертащюнной работы докладывались и обсуждались на Все-союз1шх гидрохимических совещаниях: г. Новочеркасске (1973 г.) и Ростове н/Д (1984,1987 г.г.), научных семинарах Севкавгипроводхоза, ЮЖНИИГи-Ма (1981 - 1986 г.г.), на научно-практической щколе-семкнаре по проблемам рационального использования природных ресурсов (1985 г.), на заседаниях кафедры ГТС Грузинского СХИ в 1932 г., на Всероссийских конференциях в г. Новочеркасске (1994 - 1999 г.г.), на технических советах проектных институтов Южпшроводхоза, Севкавгипроводхоза, Ставропольского Край-водхоза (1985 - 1999 г.г.) Результаты исследований опубликованы в 50-ти печатных работах, в том числе монография "Мелиорация и охрана вод" и получен патент на изобретение.

Автор выражает благодарность заслуженному деятелю науки и техники РФ, д.т.н., проф. A.M. Черняеву, профессору В.И. Шкуре, доктору географических наук М.П. Далькову, д.т.н., проф.В.А. Волосух1щу, д.т.н., проф. А.Е. Косолапову, д.т.н., проф. Ю.Г1. Полякову, д.т.н., проф. В.И. Ольгаренко, д.т.н., проф. Д.П. Гостищеву, за методическую помощь и поддержку при подготовке диссертационной работы.

Объём и структура работы. Диссертационная работа изложена в шести главах на 326 странице машинописного текста, содержит 55 таблиц, 42 рисунка, 4 приложешм. Список использованных источников включает 237 наименований.

Основное содержание работы.

Во введении раскрывается актуальность работы, ей цели и задачи, обосновывается необходимость дальнейшей разработки методик прогноза качества воды на основе теоретических и экспериментальных исследований; защита систем водообеспечения на водозаборах из малых рек равнинного и предгорного типа.

В первой главе рассматривается анализ методов прогнозирования качества воды в водотоках и существующие конструкции наносоперехваты-и&оишх устройств при водозаборах из рек.

Описывается процесс разбавления сточных вод при сбросе их в водоток благодаря эффекту турбулентного перемешивания отдельных частиц жидкости. В работе изучение вопроса ограничивается исследованием разбавления пассивных примесей, которыг не подвергаются действию физико -химических, биологических и тепловых факторов.

В настоящее время существует несколько подходов к вопросу прогнозирования качества речных вод под влиянием антропогенной деятельности. Детерминированный подход опирается на дифференциальные уравнения или уравнения в частных производных. Искомая концентрация находится с помощью решения зли уравнений аналитическими или численными методами. Наиболее известны методы расчёта, предлагаемые A.B. Караушевым, В.Л. Фроловым, И.Д. Родзиллером, JIJ1. Паалем, Е.В. Еременко, О Ф. Васильевым, А.Б. Горстко, М.А. Руффелем, В.А. Сууркасском, М.В. Аппелем, М.А. Бесценной, B.C. Михайловым, М.Я. Крупник. Из зарубежных исследователей необходимо отметить работы Тейлора, Банзала, Элдера, Йеха и др.

Большинство исследователей при построении моделей качества воды опирается на уравнение турбулентной диффузии или на его модификацию -уравнение турбулентной дисперсии, имеющее вид.

да öu да чг du п з'и _ 01и _ дги ...

где и(х,у,2,0 - концентрация загрязняющего вещества; V,, V,, V, - компоненты скорости течения з направлении соответствующих осей х,у,.г; где ось х направлена вниз по течению, ось у поперек, г - вертикально вверх; Эг, Т)г О, - коэффициенты гурбулентной дисперсии в соответствующих направлениях.

Функция, описывающая поле концентрации загрязняющего вещества, является решением уравнения (1), и кроме того, удовлетворяет некоторым начальным и краевым условиям в зависимости от физического смысла задачи. В случае полного отражения зшрязняющегг» вещества от дна и берегов, краевые условия имеют вид:

:в, (2)

ау

= 0 ;

а-4 i-H

где В - средняя ширина реки, Я - средняя глубина.

При практических расчетах обычно ограничиваются частными случаями уравнения (1), которые получаются отбрасыванием малосущественных, с точки зрения конкретной водоохранной задачи членов, проведена схематизация этих уравнений по степени общности.

При практическом применении методов расчета, основанных на уравнении (1), значительные трудное™ возникают при определении величин коэффициентов дисперсии. Обзор расчетных зависимостей, предлагаемых для их вычисления, показывает недостаточную изученность коэффициентов дисперсии, особенно в поперечном и продольном направлении.

Известны дегерминирозшшые модели, опирающиеся на другие дифференциальные уравнения. Прежде всего необходимо отметить метод В.А. Фролова - И. Д. Родзиллера, достаточно широко применяющийся на практике, ювестен метод А.Д. Гиргидова, опирающийся на уравнение диффузии с конечной скоростью, аналоговый метод А.И. Шишкина, H.H. Лапшева, учитывающего начальное разбавление сточных вод, Ю.А. Ибад - Заде.

Детальные исследования проведены в РОСНИИВХе под. руководством

A.M. Черняева, И.С. Шахова, B.B. Морокова, А.Н. Попова.

В последнее время получили распространение вероятностные методы прогнозирования качества речных вод опирающиеся на тот факт, что многие характеристики речного потока могут считаться случайными величинами. Исследования в этой области проводят A.M. Айтсам, Х.А. Вельнер, Г.Ф. Вознесенский, JI.J1. Пааль, А.Э. Саава, E.H. Дурова, H.H. Квикгнцкая, А. Нэедли, H.A. Плотницкий, Л.В. Соловьев, B.C. Кожевников.

Повышение требований к качеству воды в системы водообеспечения делает в настоящее время актуальной проблему создания надежного и рационального противонаносного устройства на реках равнинного и предгорного типов, так как одним из факторов ухудшающим качество воды, используемой для целей орошения, водоснабжения и т.д., становятся донные наносы, являющиеся источником вторичного загрязнения.

Несмотря на большое количество имеющихся конструкций и схем водозаборных сооружений, на борьбу с поступлением донных наносов в водо-проводящие системы затрачиваются значительные эксплуатационные усилия и средства. Учитывая это была разработана и в последствии уточнена наносоперехватываюшая галерея с обратным входом, располагаемая на начальном участке водопроводящег о канала (Патент №2029023).

Разработанная конструкция наносоперехватывающей галереи рекомендуется для использования на всех типах водозаборных сооружений, где есть необходимость во вторичном перехвате дошшх наносов, поступивших в водоприем1шк. Поэтому рассмотрены конструктивные особенности и принцип действия наносорегулирующих и наносоперехватывающих устройств при различных тинах водозаборных сооружений, их достоинства и недостатки.

В развитии донных решетчатых водозаборов большой вклад внесли работы Р.Ж. Жулаева, А.И. Арыковой, П.А. Понера, Я.В. Бочкарева, Б.Т. Жаманмуруновой, Г.В. Соболина, Н.Ф. Данелия, Т.Г. Гегелия, Г.А. Джим-

шели, И.П. Кухманидзе, Ф.С. Сахарова и др.

Совершенствование схем в их разработках связывается с уменьшением количества донных наносов в потоке, проходящем по решеткам над водозаборными галереями за счет различных способов: посредством поперечной циркуляции вдоль криволинейного порога с последующим сбросом их через отверстия в плотине; с помощью наносоулавлнваюших траншей, устанавливаемых или перед водозаборной галереей или при их совмещении в теле плотины (по схеме Ф.С. Сахарова), за счет использования гидравлических свойств потока при о Отекшим бычков плотины, по верху и в основании которых з зоне "чистой" воды размещается перекрытый решетками вход в водозаборные галереи.

При опзгспхпш фрспталгьых водозаборов выделены конструкпшнъге решения, .чспользуюатиз для отклонения наноссз от водопрнемшпсов искусственно создаваемую в потоке поперечную циркуляцию. К ним относятся схемы водозаборов, разработанные М.С. Вызго, С.Т. Алтуншшм, И.А. Як-штас, B.D. Поплааскмм, И.И. Кириенко, Н.Ф. Динелия. Традиш:о1тую схему с карданом В.А. Шаумян преобразовал в водозабор-отстойник с несколькими поперечными тршнпеямн-галереями, теоретическое обоснование работы которых приведены у H.A. Вознесенского. Залхнта боковых водозаборов от донных кшюсов обеспечивается устройством в его пороге преимущественно ншюсоперехватызаюгдих галерей, располагаемых по схемам Н.Ф. Данелия и К.Г. Липатова, или с использованием поперечной циркуляции под порогом с полкой, криволинейным в плане порогом, галереи-щели вдоль порога по схемам A.B. Троицкого, И.Т. Колесникова, Р.Ж. Жулаева, Б.Т. Жаманмуро-вой. Гидравлический расчёт галереи приводится по П.П. Леви и Ю.А. Химе-рнку с учетом транспортировки потоком наносос.

В каждой конструкции есть свои удачные решения и недостатки. Зачастую успешная борьба с донными наносами при водозаборе достигается или за счег сложных конструктивных решеш1й, приводящих к значительным

материальным затратам, или усложнением эксплуатационных мероприятий. Главная трудность этой проблемы заключается в том, что все основные мероприятия по перехвату донных наносов предусматриваются в очень сложной в гидромеханическом отношении зоне взаимодействия реки, транспортирующей гряды донных наносов, и водозабора.

Вторая глава посвящена определению полей концентрации в поверхностных водах водотоков и в донных отложениях.

В настоящее время наиболее точным методом для определения полей концентрации загрязняющих веществ в водотоках является метод конечных разностей, предложенный A.B. Караушевым. Однако применение этого метода на практике вызывает ряд затруднений. Поэтому предложен ряд зависимостей для определения полей концентраций загрязняющих веществ в поверхностных водах водотоков, а также в донных отложениях, которые служат источниками вторичного загрязнения.

Рассмотренные ниже методы расчета полей концетрашш в водотоках и донных отложениях, на наш взгляд, в значительной мере удовлетворяют этим условиям. Рассмотрим сначала методы расчета полей конце!гграции загрязняющих веществ в поверхностных водах водотоков. Они опираются на уравнение турбулентной дисперсии (1).

В дальнейшем будем оперировать только средними гидравлическими характеристиками водотока V', В, Н, Q (скорость, м/с; ширина, м; глубина, м; расход м3/с).

Кроме уравненгл (1) поле концентрации u(x,y,z,t) должно удовлетворять некоторым начальным и граничным условиям. В качестве начального условия берут обычно концентрацию вещества в некотором фиксированном створе в начале изучаемого участка водотока, в качестве граничных условий обычно берут условия непроницаемости на берегах, дне и поверхности потока:

в =0;

ду

ди д1

= 0. (3)

В случае стационарных сбросов и консервативных веществ уравнение (1) принимает более простой вид:

Яи э2« а'и УхХ-=0у|-1+0г~7. (4)

дх ду дг

0 результате теоретических исследований получен ряд аналитических решений этого уравнения для точечных и рассеивающих сбросов. В процессе анализа полученных решений было выяснено, что неоднородность поля концентрации в вертикальном направлении нужно учитывать только на небольшом участке ниже сброса сточных вод. Длина этого участка для поперечного сброса определяется формулой: Н* • V

В дальнейшем поле концентрации можно считать двухмерным, зависящим только от X и У.

Заметим, что аналогичные результаты были получены и для створа практически полного перемешивания в поперечном направлении. Например, для берегового точечного сброса получена формула: В1-V

Ху = 0,51——— (6)

Для точечного сброса в середину русла, имеем:

п' у

Х=0,13^~- (7)

то есть в этом случае створ практически полного перемешивания (99%) ближе в четыре раза по сравнению со сбросом с берега В случае рассеивающего сброса створ практически полного перемешивания оказывается ближе к месту сброса на величину:

где Ь - ширина загрязнённой струи в створе рассеивающего сброса.

Дальнейший анализ полученных решений уравнения (4) показал, что для приближения створа практически полного перемешивания более эффективным является удаление сброса от берега, чем применение рассеивающих сбросов. Наоборот, если необходимо быстрое разбавление непосредственно на небольшом участке ниже сброса, эффективнее береговой рассеивающий выпуск. Естественно, наиболее эффективен рассеивающий сброс вдали от берега, но его технологическая реализация затруднительна.

Точное решение уравнения (4) с граничным условием (3) представлено в виде трехмерного функционального ряда, однако анализ показал, что если учитывать не все 100% загрязняющего вещества, а 99,7% , то получается значительно более простое решение. В частности, если ввести допущения, что поперечное сечение русла водотока можно считать прямоугольным и пренебречь неравномерностью концентрации в вертикальном направле-нин, получаем следующие достаточно простые формулы для определения поля концентрации.

Для берегового точечного сброса:

где ш0 = С0 • Чо; Чо. С„ - расход сброса и превышение концентрации в сбросе над фоновой.

Для точечного сброса в середину русла:

>2* (ав-у^у (>в,,?У

е 'Оу1 + с + е ;

(9,10)

2. Дли х^х,; ч(*.у)=

ВНУ

Т.Ддя х <0,128

В1У

О,

ИГ' ,И!!г м

е +е 4»}х

(П)

2.Для х> 0,128^1; =

о, ВНУ

Для сброса в произвольную точку сечения потока на удаление У„ от берега для точечного сброса имеем:

Дзв-У.уу.

0<Х<0,057-

и(х*У>=

С.ч.

И^4лОуХУ

Ь-т»?" V

4Б.Х (О.Х 40.Х 4»,Х

е г +е ^ +е ' +е ' + е ' +е г

(12)

Напишем формулу для берегового рассеивающего сброса:

W(x,y)=я^/b

И)

,(13)

ЛОВ11Ю

Формула (13) справедлива для всех точек (х,у) удовлетворяющих ус-0,00567-у'

Р.

и условию X > 0.

Это условие не выполняется при х > Ь. В этом случае имеем формулу:

\У(х,у) = а-Уь

МйШ

(14)

Окончательная формула для берегового рассеивающего сброса имеет

вид:

Ь 1

Ч>

ь,

х-Ь

1-1

"<Р

а>/ь7

Ь, 1

-ф

+ Лу1ь1»

(15)

го, , у'У . (В-У)'У . (в+гУ-у гдеа = —Ь = -— Ь, = ---'--; Ь, =----.

11 я^У 4Э, ' 4Эу 1 40у

Ь - длина участка вдоль берега.

Дальнейший анализ формул (9) - (13) позволил получить простые за-висимосги для границ загрязнений струи, а также для границ зоны загрязнения.

Приведем формулу для случая берегового точечного сброса. Для границы струи, содержащей га % вещества загрязнения справедлива следующая формула:

(16)

Таблица 1.

Связь коэффициентов границ зон влияния с количеством содержащегося в них вещества загрязнения

И; 99,7 99,0 95,0 90,0 75,0 50,0

к\ 2,96 2,58 1,96 1,65 1,15 0,675

к.-л к; 4,19 3,05 2,77 2,33 1,63 0,955

Заметим также, что из анализа решения (9) - (13) выяснилось, что поля концентрации загрязняющих веществ, поступающих в водотоки со сточными водами, обладают свойством подобия. Возьмём, например, зависимость (9) и введем обозначения:

В'У

-С,—; > =

Подставляя в выражение (9) и проведя элементарные преобразования, получим:

и(*>у)=,т

Н В2У

яО УС,—

' в,

(18)

ш,

УВН

е«.+е +е ^

УВН 4 ' 11

Далее рассматриваются диффузионные процессы, происходящие з дойных отложениях.

Этот процесс молено разделить на три составляющих:

Первая - хонвектизный перенос, возникающий а том случае, если з реку екзозь дно поступают непрерывно груетезые воды, ил» вода просачивается в грунт;

Вторая составляющая - молекулярная диффузия;

Третья - связана с движением донных наносов по дну реки.

Будем рассматривать случай, когда донные огложекия представлены илом или мелкозернистым песком. Такие отложения, как прадило характе-ршуются незначительными коэффициентами фильтрации, и прямой фильтрацией можно пренебречь. Будем считать также, что донные отложения являются неподвижными.

Постановка задачи заключается в следующем. Пусть Ь - средняя толщина донных отложений. В момент времени I - 0 по реке начал течь раствор вещества с концентрацией и0. Требуется определить поле концентрации растворённых веществ, создаваемое в каждый момент времени ( > 0 в точке, расположенной на глубине X в толще отложений.

Введём плоскую систему координат таким образом, что начало координат находится на границе между отложениями и потоком, ось Ох направлена вертикально вниз. Будем полагать, что граница ^является горизонтальной плоскостью.

Диффузия растворенных веществ в донных отложениях может быть описана уравнением:

где и(к,1) - концентрация растворённого вещества в момент времени < в точке х. Коэффициент К может быть определен по формуле к=— '> гДе ® ~ ко"

эффициент диффузии в вертикальном направлении в толще отложений, с -коэффициент пористости. По - водимому, в качестве Б здесь можно взять коэффициент диффузии броуновского движения частиц. Для сферической

частицы с радиусом а коэффициент В= ^ , где к - постоянная Больц-

блт^а

мана, Т - температура по Кельвину, 1] - вязкость среды.

Я.»

=0 (условие

Граничные условия для уравнения (18): и(0,()=и,,—

дх

1-Ь

непроницаемости ложа реки); начальное условие: ц(х,0)=0,0<х<Ь .

Решение задачи с заданными краевыми и начальными условиями имеет вид:

и(х,*)= и.----е • — (20)

я ь»л2к + 1 2Ь

Для определения концеш-рации в донных отложениях при

♦[>{ =0 302— > можно воспользоваться формулой: 2 ' К

( «ч«

9* Dcl

_'Ii _

..2 . 7tX ..2

e 4L sin — + e 4L -sin 2L

._ Зях 2L

При t < t2:

U,(x,t)=2U,

(22)

где Ф -' интеграл вероятности.

Проникновение растворенных веществ из донных наносов в водную среду описывается уравнениями: I. для < <

9(x,t) =

2Ф

+ 2Ф

2L-x

-1

•U,

(23.)

II. для t ä t,;

»M-ib

,,Г . тсх . Злх

е -sin —+ е L -sin

(24)

Основным препятствием при внедрешш методов расчетов полей концентрации, базирующихся на уравнениях (3) и (4), в практику являются трудности с определением коэффициентов D„ Dr, D,. В настоящее время существует много формул для вычисления коэффициентов турбулентной дисперсии, однако, применение различных формул для одного и того же водотока приводит к величинам, отличающимся друг ог друга на 2 - 3 порядка. Мы столкнулись с этим при проверке предлагаемых расчетных зависимостей на основе натурных измерений на реках Дон, Шахтаум, Подкумок, Ак-сай. Ранее на аналогичные результаты указывали Бесценная М.А., Караушев A.B. и ряд других авторов.

Поэтому рядом авторов предложены методы определения коэффициентов турбулентной дисперсии с помощью решения так называемой обрат-

ной задачи. Она заключается в следующем. Измеряется поле концентрации, создаваемое некоторым сбросом сточных вод. Затем, основываясь на какой-либо модели процесса диффузии, подбираются коэффициенты турбулентной дисперсии так, «ггобы отклонение экспериментальных значений от расчетных было минимально в некотором смысле, например, минимизируется сумма отклонений расчетных значений от эксперимет-алышх.

В этом методе существенным для точности полученных результатов является адекватность математической модели процесса турбулентной диффузии реальному процессу в водотоке.

В третьей главе рассматривается теоретические основы расчёта коэффициента турбулентной дисперсии в водотоках.

Достаточного обоснования теорий для определения коэффициента дисперсии и оценки связи его с полем скоростей до сих пор не существует.

Коэффициент турбулентной дисперсии не является постоянным по всему полю течения, его величина зависит от координат и времени. С удалением от источника загрязнения значение его увеличивается и стремится к постоянному. В большинстве эмпирических зависимостей используется это предельное значение коэффициента дисперсии, хотя доказано, что коэффициент продольной дисперсии во много раз больше коэффициента поперечной дисперсии.

Игнорирование анизотропности коэффициента дисперсии также приводит к несовпадению результатов расч&та с результатами натурных наблюдений.

Приведем ряд сопоставлений расчетных и экспериментальных величин коэффициентов дисперсии.

Таблица 2.

Сопоставление величин коэффициентов турбулентной дисперсии.

Водоток ОДм'/с)-/^

Баш ал Элдер Суур-касск Потапов Экспери-меьт

Аксай 4,9 • 13 0,0081 0306 57,4

Аксай 93 2,4 0,0110 0378 25,8 •

Аксай 7,8 3,1 0,0170 0,861 38,6

Подкумок 2,1 0,68 0,0068 0,122 32,0

Подкумок 1,04 1,71 03170 0,250 42,0

Подкумок 0,63 1,00 - 0,038 11,6

Как видно из табл.2, коэффициенты дисперсии, полученные а результате обработки натурных исследований, оказались значительно больше рассчитанных по формулам. Можно предположить, что значение величины Оу связано с недоучетом поперечного перемешивания за счет неоднородностей глубины и скоростей в поперечном сечении потока. Такое предположение выдвинуто также А. В. Караушевым и М.А. Бесценной.

При обработке натурных данных ряд исследователей предполагают использовать формулу Эйнштейна:

2 <1х

где ^ - коэффициент дисперсии вдоль »-ой оси,

Для применения формулы (25) необходим значительный объем информации о концентрации загрязняющего вещества. Кроме того, формула предлагалась для безграничного потока, поэтому она не учитывает влияния ограничивающих поток поверхностей, влияющих на процесс распространения загрязняющих веществ.

На основании уравнения турбулентной диффузии выведены более простые формулы для определения коэффициента поперечной дисперсии по натурным данным. Эти формулы применимы в случае берегового выпуска, расход и скорость которого достаточно малы и не оказывают существенного влияния на гидравлику основного потока. Для малых рек предлагается формула:

Э =С,— • (26)

' х

где В - ширина реки, X - расстояние вниз по течеиию от сброса до места взятия проб.

Для определения С] необходимо измерить концентрации в двух точках створа - у ближнего и дальнего берега. Если отношение < 0,33; ко-

иш

эффициент С1 вычисляется по формуле:

4|пМн%

если отношешю, £ 0,33 ,то коэффициент С1 вычисляется по табл. 3. 11...

Таблица 3.

г \

Зависимость коэффициента С, = Г и°" ~

0,33 0,42 0,54 0,71 0,81 0,88 0,92 • 0,94 0,97

с, 0,14 0,16 0,19 0,25 . 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50

Для проверки процессов перемешивания были проведены натурные эксперименты ла р. Шахтау. Величина коэффициента поперечной дисперсии определялась по формуле (26) и табл. 3.

Сравнения экспериментальных и теоретических значений концентраций проводились по изменению удельной электропроводности..

Коэффициент диффузии в пористых средах без учСта сорбции вычисляется по формуле:

К = . (27)

где Б - коэффициент диффузии в свободном растворе; <р - пористость; 0 -извилистость.

На величину размеров частиц растворенных веществ большое влияние может оказывать явление гидратации, а также значительное влияние оказывает сорбция, особенно в мелкозернистых наносах.

Имея натурные данные коэффициент К определяется по формуле: Г !1

(28)

где Сг = х / Ь.

Составлены таблицы зависимости С2 от степени перемешивания Р.

По нашим лабораторным исследованиям результаты расчетов показали, что коэффициент продольной дисперсии в несколько десятков раз больше коэффициента поперечной дисперсии.

В четвёртой главе рассматриваются экспериментальные исследова-Ш1я формирования качества воды в водных объектах в зависимости от условий и формы выпуска сточных вод.

Снижение максимальной концентрации загрязняющих веществ может быть достигнуто увеличением разбавления, особенно на начальном участке.

Теоретическими исследованиями установлено: для интенсификации процессов разбавления сточных вод надо сохранить струю как можно дольше. При соответствующем увеличении выходящей скорости струи увеличи-

вается и расстояние, проходимое струёй, что также способствует увеличению начального разбавления сточных вод.

Эти положения проверены в лабораторных условиях на плоской гидравлической модели.

Стационарный режим поступления сточных вод в водоток имитировали путём выпуска в лоток раствора метиленовой сини.

Для определения поля концентраций были поставлены следующие серии экспериментов.

1.Изменяли форму выпуска, т.е. применяли различные насадки: цилиндрический с диаметром выхода струи = 4 см, расходящийся с (1« = 6 см и сходящийся с (1<и = 2 см.

Для всех насадков опыты вели при расходах сто1 ных вод ц0 равных 0,5; 1; 2 л/с. Выпуск индикатора осуществляли с берега; глубина потока Н была равна 10 см; расход воды искусственного водотока О составлял 13,5 л/с.

2.Изменяли местоположение выпуска сточных вод (выпуск с берега и в середину потока). Выпуск индикатора в середину потока по той же форме, как и в п. 1; яо=0,5 л/с, К = 10см, 0=13.5 л/с.

3.Изменяли ширину лотка: В| = 80 см; Вг = 50 см; Вз = 30 см. Насадок дч. сброса сточных вод цшншдрнческий; ч0 = 1 л/с; выпуск с берега, Н = 10 см;0 = (13,5;9;4)л/с.

4.Изменяли глубину воды в лотке: Н| = 10 см; Н2 = 15 см; Н3 = 20 см; Н4 = 25 см. Ширина лотка 30 см; насадок цилиндрический; ц0= 1 л/с; выпуск с берега; О = (4.0; 7,6; 11,0; 15,9) л/с.

Все серии опытов, за исключением второй, проводили при различных соотношениях расходов речных (О) и сточных (ч0) вод.

Этого достигали следующим образом: в первой серии экспериментов при постоянном расходе основного потока изменяли расход сточных вод; соотношение расходов 0/<{о составляли 27; 13,5; 6,75. В третьей и четвертой

сериях при постоянном расходе сточных вод изменяли расход основного потока; соотношения расходов составили 4 -15,9 .

Для отбора проб воды было сконструировано вакуумное устройство, которое позволяло брать пробы одновременно в 40 точках створа. Концентрацию индикатора определяли колориметрическим методом и использованием ФЭК-56.

Результаты опытов показали, что концентрация индикатора во всех сериях была распределена неравномерно и индикатор имел вид пятен неправильной формы. Такое распределение обусловлено турбулентным режимом потока. В результате указанного движеиия водных масс у ограничивающих поток стенок зарождаются отдельные вихри, отделяющиеся через некоторое премя в толщу потока. При движении вихри захватывают соседние массы воды с растворенными в них веществами. Такой захват веществ происходит дискретным образом. Вихри в с воем движении испытывают сопротивление, поэтому наблюдается непрерывное отсасывание части водных масс с боковых и лобовых поверхностей, которое постепенно затухает в пространстве. Максимальные значения концентрации индикатора отмечали в различных местах, как по глубине, так и в плане потока. В 1 створе, который находился на расстоянии 10см. от выпуска раствора индикатора, максимальшле значения концентрации преобладали у дна потока. Здесь, по видимому, наиболее резко сказывается различие скоростей потока и вытекающей струн с индикатором. В табл. 6 показано распределение максимальных значений концентраций индикатора по глубине и в плане потока при выпуске индикаторного раствора через различные насадки. Результаты эксперимента показали, что к 5 створу происходит выравнивание концентрации индикатора по глубине, но распределение в поперечном сечении потока характерюуется ешй значительной неравномерностью. Па начальном участке явно выражена струй-ность потока. Максимальные значения концентрации отмечены в местах выпуска индикаторного раствора. Ближе к периферийным от места выпуска

вертикалям концентрация индикатора снижается и становится близкой к фоновой.

При выпуске индикатора из сходящегося насадка наблюдали более быстрое снижение концентрации по длине водотока, чем при выпуске из расходящегося и цилиндрическою насадков. Однако следует отметить, что хотя по абсолютному значению снижение концентрации при выпуске из сходящегося насадка происходит быстрее, но более равномерное распределение индикатора, как в поперечном сечении потока, так и по длине отмечается при выпуске из расходящегося и цилиндрического насадков при одинаковых соотношениях расходов. Визуально отмечали, что струя, выходящая из сходящегося насадка, пронизывала толщу основного потока, разбиваясь на отдельные части. Исходя из этого, можно предполагать, что на процесс смешения речных и сточных вод влияет в данном случае не столько соотношение расходов 01ца, сколько соотношение скоростей выходящей струи и основного потока.

При выпуске индикатора на середину потока распределение концентрации по глубине и ширине более равномерно, чем при выпуске с берега, так как струя не испытывает стеснения ограждающих поток стенок.

На рис. 1 а, 1 б, 1 в приведены распределения концентрации в плане пег ока при различных расходах выпуска. Теоретическая линия А - С, построенная по уравнению (18), определяет границу области загрязнения.

Рис. 1а. Насадок расходящийся, В = 80 см, Н = 10 см, q = 0,5 л/с, О = 13,4 л/с

Рис. 16. Насадок расходящийся, В = 80 см, Н = 10 см, q = 1 л/с, 0 = 13,4 л/с

I/.

Рис. 1в. Насадок расходящийся, В = 80 см, Н = 10 см, Ч - 2 л/с, 0 = 13,4 л/с.

Изменение коэффициентов дисперсии О, и Б, по длине водотока показано на примере цилиндрического насадка при береговом выпуске (рис. 2) На основании проведенного эксперимента получено уравнение для определения кратности разбавления Ь по длине водотока Ь в зависимости от гидравлических и геометрическим параметров 01цо, ВШ , Н/с1о, при выпуске сточных вод с берега:

Ь =

' о ^

0,4—+2,43

<1.

О 100 200 300 400 500

Рис. 2. Береговой выпуск, цилиндрический насадок (В/П = 8, я/О = 5/13,4)

Ошибка полученная при расчете коэффициента Ь по формуле, составила в среднем 16%.

В пятой главе рассматриваются теоретические и экспериментальные исследования предлагаемой конструкции ианосоперехватывающей галереи.

Разработка эффективного наносоперехватывающего устройства, способного освобождать от донных наносов, являющихся источником вторичного загрязнения потока прошедшего в водозабор, является целью проводимых в работе исследований. В качестве такого устройства может служить наносоперехватывающая галерея с обратным входом.

Принципиально новым в ей компоновке является то, что вход в неб располагается под порогом поперечной приёмной траншеи, или уступом, таким образом, что движение потока в начале ннгалереи получает обратное направление по отношению к общему движению потока в водоприемнику

(рис. 3)

Наиосоперехватываюшие способности ютгалереи нового типа значительно усиливаются в сравнении с другими типами за счет следующих факторов.

1. При обратном входе в нпгалерею вследствие резкого изменения направления движения придонной части потока, сопровождающейся многократным увеличением скорости в нпгалереи, в зоне под порогом приемной траншеи усиливается сжатие потока, а значит увеличивается в этой зоне вакуум. Это, в сравнении с прямым и боковым входом в нпгалереи, усиливает захват донных наносов.

2. Возможность расположения нпгалереи с обратным входом в траншеи по динамической оси движения донных наносов создает условия для равнозначного ее влияния в обе стороны по ширине водоприёмного канала (сравнивая с нпгалереей с боковым входом и боковым траншейным входом).

3. Размещение нпгалереи с приемной траншеей в пределах начального участка водоприемного канала создает условия для перехвата донных наносов, перемещающихся в более спокойном потоке, чем на участке деления потока река - водозабор, где внутренний механизм движения жидкости весьма сложен.

Эффективная работа нпгалереи с обратным входом позволяет применять ее практически для всех типов водозаборных сооружений как вторичное протнвонаносное мероприятие. На первом этапе для защиты водозаборов от донных наносов перед входом в них достаточно использовать несложные в конструктивном и эксплуатационном отношении противонанос-ные мероприятия. В качестве примера приводится схема приплотинного бокового водозабора с использованием нпгалереи с обратным входом (рис.3).

Рис.3. Схема компоновки нпгалереи с обратным входом при плотинном боковом водозаборе

1 - сбросное отверстие; 2 - промывное отверстие; 3 - порог; 4 - прямая ступень; 5 - обратная ступень; б - наносоперехватывающая галерея; 7 -входное отверстие; 8 - выход; 9 - аванкамера.

Ннгалерея с обратным входом по своему действию не имеют аналогов в гидравлике трубчатых сооружений. Поэтому установление расчетных за-{ ын имостей и изучение условий перехвата ею донных наносов представляет

определённый теоретический интерес.

При расчёте галерей определение их пропускной способности производилось без учёта совместной работы с водозабором. Расчётная зависимость для определения пропускной способности нлгалереи с учётом деления потока выведена на основании уравнения баланса энергии, записанного в виде:

где О, ;(2В ;<3Г - расходы водозабора, водопотребления и нпгалереи;

Н.,;Н,В;Н.Г- соответствующие обозначенным расходам полные напоры;

СО.'С0»;Юг " пл°Щади живого сечения соответствующего обозначения расходов;

■ потерн напора на участке деления соответствующие предыдущим обозначениям.

Вопрос о назначении конструктивных размеров нлгалереи рассмотрен с применением георемы механики об изменении количества движения между сечениями 1 - 1; 2 - 2; и 21 - 21 (рис.4) с учётом деления потока и взаимодействия его с ограничивающими поверхностями канала и галереи.

о. н.,=<2в1н,в+ь.в)+ дг1нвг+О'

(30)

В результате решения уравнения (41) получена формула:

* При аыаодс теоретических урмнений лринтк допущения ук&мны > диссертации

гггиЛиГт ТТТГГТТИГГТТТЛТЛ?!]

Рис.4. Расчетная схема

В результате решения получено уравнение (32), которое можно использовать для назначения высоты нпгалереи а, при заданной толщине её

потолка I, угла поворота ф, относительной ширине--и и относительном

расходе 11

^•л(п+0 = со(а+()+^В-[^1+„^Нг}со8((,. (32) бел» 2 V )

Разделение потока в зоне действия нпгалереи с обратным входом представляет интерес не только для установления ее пропускной способности. Установление вертикальной координаты ур условной линии раздела дает возможность оценить - какая часть придонного слоя попадает в нпгале-рею. Для решения этого вопроса рассмотрено изменение кинетической энергии некоторого отсека потока на его перемещение через сечения I - 1; 2 - 2;

и 21 - 21, при котором происходит деление потока, с учетом работы внешних и внутренних сил действующий па данный отсек (рис.4)

Решение поставленной задачи позволило получеть уравнение для вычисления вертикальной координаты ур - лшпги разделения потока над порогом галереи:

У,

°(Уг~ V») , а (Ув ~ У») < «(2-е), А |1К

2т]

Л + 1

(33)

Ч Л Ч 2 2X1

В уравнение (33) входят величины коэффициента сжатия е и коэффициента сопротивления на вход £В1 (необходимого для вычисления потерь на

вход Ь„„,= Свх ) характерные только для дайной конструкции нпгале-

реи с обратным входом, их значения установлены в работе экспериментально.

При обратном входе в нпгалерею величина вакуума Н,„ достигает больших значений, чем при прямом или боковом входе, т.к. вследствие внезапного изменения направления движения части потока в галерею происходит отрыв [раничных его слоев от твердой поверхности. Это способствует более эффективному завлечению наносов в нпгалерею. Поэтому определение Н.,к необходимо для характеристики режима работы нпгалереи и для ей расчета.

Вывод уравнения для нахождения величины вакуума Н,« произведен с применением уравнения Бернуллн, составленного для сечений нпгалереи -сжатого и на выходе из ней. Подставляя выражение скорости движения в нпгалереи из формулы (31) (с учетом разделения потока) получена зависимость для вычисления вакуума при незатопленном выходе га нпгалереи:

Нг +

3 >

\_COe СОв

2 8С>г

(34)

Приведена зависимость для Н.^, и в случае истечения из нпгалереи под уровень, подтверждающая нежелательность такого режима ей работы вследствие уменьшения вакуума.

Принципиально новая схема работы нпгалереи с обратным входом вызвала необходимость в экспериментальном ее исследовании. Проведенными исследованиями были установлены:

1. гидравлические характеристики её работы: коэффициент расхода ц; коэффициент местного сопротивления на вход коэффициент сжатия галереи с;

2. изучена кинематика потока в зогге действия нпгалереи:

— распределение скоростей на подходе к нпгалереи;

— установление линий токов;

3. установлена эффективность нпгалереи с обратным входом по перехвату донных наносов.

Исследования по указанным вопросам проводились ка модели изучаемой нпгалереи а гидравлическом лотке шириной 0,19 м и длиной 5,0 м при переменных: ширине нпгалереи в пределах 0,053 < Ь < 0,175 м, (при от-Ь

носительнон ширине — = 0,28...0,92); ширине приёмной траншеи 0,05 < С <

0,1 )5 м; высоте задней стенки траншеи 0,08 < <1 < 0,163 м; высоте нпгалереи а = (0,05 ;0,08) м.

По полученным опытным данным построены графики зависимостей:

(рис.5); коэффициента сопротивления на вход £вх в галерею от относитель-

коэффициента расхода нпгалереи ц от относительного напора

ного напора и огносительной ее ширины

эффицнента сжатия потока в нпгалерен £ как функции коэффициента сопротивления на вход е = (рнс.6).

Анализируя графики зависимостей р. = (

г \ (

Нг ь. В

е = Г^,) замечено следующие:

— коэффициент расхода ц увеличивается с увеличением ширины траншеи С, но при С > (а + ^ изменение ее величины мало влияет на значение коэффициента ц;

— высота задней стенки траншеи заметно влияет на величину коэффициента ц, а именно наибольшее значение ц = 0,65 получается при <1 > (а + 1), и наименьшее = 0,53 при (I < (а + 1), т.е. пониже!ше задней стенки траншеи ниже дна канала является неудовлетворительным для работы галереи;

— значение коэффициента расхода увеличивается с увеличением напора над нпгалереей, что соответствует уменьшению значения коэффициента сопротивления на вход при этих же условиях и его увеличению с уменьшением напора; объяснение этому явлению можно проследить по графикам зависимости е = г(|^ ): значение коэффициента сжатия изменяется в опытах в

пределах е = 0,4...0,65; при этом наибольшее значение е (т.е. наименьшее сжатие) соответствует большему значению коэффициента а значит и меньшим значениям напора на нпгалереи, и наоборот; это является подтверждением того, что при новых условиях входз в нлгалерею (при обратном входе) сжатие потока, во-первых, достигает значительных величин, и во-вторых, образование в этой зоне пониженного давления Н„,к, способствует увеличению пропускной способности нпгалереи, е£ повышенным нано-соперехватывающим качествам.

ё • 0.0»-

¿•а/Им

1 1 ■

й /е/> 7 Г /•/ «

Ч 47

Рис.5. График зависимости ц = Г

Не

По результатам обработки опытных данных полумены для данной конструкции нпгалереи эмпирические формулы для вычисления коэффициентов сопротиг.ленгл на вход:

1,3 а а. + 3,8 -с 'Ь

/ > 0,3+0,9-

( Нг <г

и коэффициента сжатия потока: 1

ил

(35)

С =

ю+<;

-4, и

.(36)

Формулы (35) и (36) необходимы для расчетов по определению коэф-фицие!гга расхода ц. Величины потерь напора на вход ^ и величины вакуума Нвыс. Кинематика потока изучалась измерением скоростей в нескольких створах перед входной траншеей с последующим построением эпюр скоростей, и фотографированием линий токов посредством пусков в потоке, в зоне действия нпгаперен микроэлектролампочки во взвешенном состоя-

НИИ.

По фотографиям линий токов можно составить представление о линии разделения потока в вертикальной плоскости. По эмпирическим данным фотографий получено уравнение для построения линии раздела в потоке.

Для оценки наносоперехватывающей способности нпгалереи с обратным входом проведена серия опытов, в которых, при переменных напорах над ней, ширине приемной траншеи и ширине нпгалереи, пропускался в течете определйшшго времени наносный материал, с последующей количественной оценкой его распределения между водоприемником и нпгалереей.

В качестве наносного материала выбран мелкий керамзет с объемным весом у = 1,2 т/м3. Этот материал легко подзижен в потоке и при отсутствии конкретного моделируемого сооружения, дает хорошую качественную характеристику работы нпгалереи. Кроме того, для увеличения степени надежности проверки ее работы, сиыты проводились с многократной перегруженностью потока наносным материалом, который подходил к входной траншеи не отдельными фракциями, или тонким слоем (как это происходит в натурных условиях на начальном участке водоприемного канала), а грядой, составляющей (0,15...0,20)Н потока. Наилучшие результаты были получены при относительной ширине приемной траншеи (по отношешпо к ее С

глубине 11) равной — = 1,43...2,35. Процеиг попадания наносного материала

в водозабор в этих опытах составлял 0...0,28%. Что дало основание рекомендовать ширину приемной траншеи назначить га условия С > 1,5.

1 1

41 <• ж 9 •« « « •• 1 « • '

■ а *

• *«« и4

— * Ч V ' . 1 ■ 1

О; О

О'

С* 2

«4

ТЗ

■Ч ') ( •

А А и Н I

.-С*-

•а

г>\

сз а

• а *

А у

£1 п

■ е о"

■с

« 1/у*

■К К? *

в>

а 2 ¿к»« а з - а з

Рнс.6. Графики зависимостей ^ = г^Нь,^ ц е = ^ ]

В шестой главе предлагаются практические рекомендации по применению методов расчета полей концентрации, определению границ зон загрязнения, зон влияния, по рациональному размещению, водозаборов с целью уменьшения потерь, связанных с качеством забираемой воды.

Рассмотренная нпгалерея рекомендуется для вторичного перехвата донных наносов, прошедших в водозаборный канал при проектировании и реконструкции всех оснозных типов водозаборных сооружений, размещая ей в начальном участке канала, на котором должна быть обеспечена скорость, транспортирующая донные наносы. Начало нпгалереи из приемной траншеи рекомендуется размещать по динамической оси движения донных наносов. Е5 размеры, а также размеры приёмной траншей, назначаются согласно расчётным уравнениям и рекомендациям, полученным на основании теоретических и экспериментальных исследований.

В работе приведён пример расчёта нпгалереи предлагаемой конструк-щш для водозабора с расходом (}а = 12,0 м5/с.

Рекомендации по эксплуатации новой конструкщш нпгалереи учитывают, что она является постоянно действующим элементом водозаборного сооружения. Кроме того, её можно использовать для смыва донных наносов с начального участка водоприёмного канала (в случае их отложений в нем) пропуском расходов из-под щита в голове водоприёмного канала, равных пропускной способности нпгалереи. Наносоперехватывающие способности нпгалереи уменьшаются, если она работает с прикрытием её концерого щита.

Суммарный экономический эффект от внедрения результатов исследований составил более 30 млн. рублей.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Опыт практического использования полученных результатов исследований, внедрённых в Ростовской области. Ставропольском крае, в республиках Северного Кавказа подтвердил перспективность их применения в технологических схемах по защите водных объектов от загрязняющих веществ.

Наиболее существенные научные результаты, полученные автором в процессе исследований, заключаются в следующем.

1. На основе теоретических, экспернме!ггальных и натурных исследований разработаны методы расчета полей концентрации загрязняющих веществ в поверхностных водах и донных отложениях малых рек.

2. По результатам теоретических исследований получены аналитические решения уравнения дисперсии для точечных и рассеивающих выпусков с произвольным расположением устьевых участков сбросов в поперечном течении реки.

3. На основе метода анализа процесса диффузии получена аналитическая зависимость для определения концентрации загрязняющих веществ в донных отложениях.

4. Теоретически и экспериментально доказано подобие полей концентрации загрязняющих веществ в поверхностных водах и донных отложениях, что позволило упростить функции полей концентращш и составить таблицы эталонных полей концентрации.

5. Теоретически и экспериментально обоснован метод определен!« величины коэффициента дисперсии в поперечном сечении русла реки, результаты которого показали хорошую сходимость с натурными исследованиями.

6. На основе подобия полей концентрации загрязняющих веществ в поверхностных водах и донных отложениях разработан экспресс - метод расчета значений концентраций загрязняющих веществ.

7. Даны теоретические оценки влияния движения донных гряд на скорость обмена растворенными веществами между донными отложениями и русловым потоком воды.

8. Составлены аналитические уравнения, позволяющие определять границу области распространения загрязняющих веществ в поверхностных водах.

9. Для защиты водозаборных сооружений от подвижных загрязняющих донных отложений, разработана конструкция наносоперехватывающего устройства.

10. На основе экспериментальных исследований научно обоснованы конструктивные и гидравлические параметры наносоперехватывающего устрой--ства.

11. Установленная в результате внедрения экономическая эффективность составила более 30 млн. рублей.

Работа содержит научно обоснованные технические, экологические и технологические решеш« по прогнозу качества воды и защиты водозаборных сооружений на малых реках.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

1. Некоторые результаты лабораторных исследований начального смешения и разбавления сточных вод. Труды ГХИ, т.91, Гидрометеоиздат, 1983.-е. 110-118. (в соавт.).

2. К вопросу изученности процессов смешения и разбавления сточ-¡ых вод в реках. Труды ГХИ, т.88, Гидрометеоиздат, 1982. - с. 49-55. (в соавт.).

3. Некоторый стзтистическнй подход к решению задачи о распространении примеси з потоке. Труды НИМИ. - Новочеркасск 1982. - с. 106114. (в соавт.).

4. Распространение в спутном потоке // Гидромелиоративные системы и их эксплуатация. - Тбилиси, 1981.-е. 91-95. (в соавт.).

5. К вопросу о теоретическом решении распространения примеси в потоке. // Гидромелиоративные системы и их эксплуатация. - Тбилиси, 1981.-е. 96-100. (в соавт.).

6. Распределение концентрации в потоке. // Методы системного анализа в управлении водохозяйственными системами. — Новочеркасск 1979. -с. 149-152. (в соавт.).

7. К вопросу об определении линии раздела в потоке при работе промывной галереи с обратным входом. В сборнике "Наука - производству".

Тез. конференции. - Новочеркасск, 1976.-е. 62-65. (в соаат.).

8. К вопросу определения границы зоны загрязнения консервативными веществами. Труды ГХИ, т.94, Гидрометеоиздат, 1985. - с. 113-118. (в соавт.).

9. О разрушении струи набегающим потоком. Труды ГХИ, т.94, Гидрометеоиздат, 1985.-С.120-123. (в соавт.).

10. Натурные исследования смешения и разбавления сточных вод в реках. Тез. Всесоюзного 28 Гидрохимического совещания. - Лешщград, Гидрометеоиздат. - 1986. (в соавт.).

11. Временные методические указания по проведению расчётов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков. Ленинград, Гидрометеоиздат. 1983. - с.51. (в соавт.).

12. Заключительный отчёт по теме №01.830045571 "Исследование взаимодействия слоя донных отложений с водотоком". Новочеркасский инженерно"- мелиоративный институт, Гидрохимический институт. - Новочеркасск, 1986— 70с. (в соавт.).

13.0 процессе диффузионного обмена растворимых веществ между водой и донными отложениями. Тез. докладов 29 Всесоюзного Гидрохимического совещания. Гидрометеоиздат. Ленинград. 1986. (в соавт.).

14.Провести исследования по изучению движения донных наносов через головной узел сооружений Большого Ставропольского канала. (Заключительный отчёт о НИР, ГТ 01.83.0032446. Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт. -Новочеркасск, 1986, -124 с. (ответственный исполнитель Кондюрина Т.А.)

15.Заключительный отчет по теме 5.05 "Совершенствование конструкций гидротехнических сооружений мелиоративных систем Северного Кавказа". Раздел "Усовершенствование гидротехнических сооружений с учётом водоохранных мероприятий" ГР 01.87.0074388. Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт, - Новочеркасск, 1990, -36 с. (научный

руководитель доц. Кондюрина Т.А.)

16.Математическая модель процессов смешения сточных вод в водотоках при стационарных водовыпусках. Тез. докладов " Экологические аспекты мелиорации Северного Кавказа. НИМИ. -Новочеркасск, 1990, с.113-114. (в соавт.).

П.Математическая модель процессов смешения сточных вод в водотоках. Труды Южгипроводхоза. - Ростов на Дону, 1990, - с. 136-140. (в соавт.).

18.0 разрушении струн - источника набегающим потоком. - Деп. в ВНИИТИ 10.06.93. №2693-В93. (в соавт.).

19. Изменение качества воды в Городовшсовском водохранилище в результате сброса коллекторно - дренажных вод. В сб. "Проблемы мелиорации и экологии Юга России" Тез. конференции 23-26 марта 1993. - Новочеркасск, - с.61-62. (в соавт.).

20.Перспективные конструкции наносоперехватызающта галерей при водозаборах га рек. В сб. "Проблемы мелиорации и экологии Юга Росаш" Тез. конференции 23-26 марта 1993. -Новочеркасск, - с.63-65. (в соавт.).

21.0 проникновении растворенного кислорода через границу "воздух - вода". Сб. научных трудов Шахтннского технологического института, вып. 11. - Шахты, 1994. - с.41-44. (в соавт.).

22.Определение концентрации кислорода в стационарной одномерной диффузионной задаче. Сб. научных трудов Шахтннского технологического института, вып. 11. - Шахты, 1994. - с.41-44. (в соавт.)..

23.0 влиянии движения донных гряд на скорость обмена растворенными веществами между дошшми отложениями и водой водотока в случае непроницаемой подстилающей поверхности. Сб. научных трудов Шохтинского технологического института, вып. 17. - Шахты, 1995. - с.ЗО-ЗЗ. (в соавт.).

24.Определение поля концентрации растворенных веществ в стацио-

нарной задаче для неподвижных донных отложений с проницаемой подстилающей поверхностью. Сб. научных трудов Шахтинского технологического института, вып. 17. - Шахты, 1995. - с.33-34. (в соавт.).

25.0 подобии полей концентрации загрязняющих веществ при линейных выпусках. Деп. в ВИНИТИ. 14.11.94. №2587-В94. (в соавт.).

26. Процесс теплообмена между водотоком и окружающей средой. Деп. в ВНИИТИ. 10.10.95. Ж2735В-95. (в соавт.).

27. "Боковой приплотинный водозабор" Патент на изобретение №2029023. 1995. (в соавт.).

28. Распространение загрязняющих веществ в водотоках при различных формах сбросов. Всероссийская научно - практическая конференция "Экологические аспекты гидромелиоративных систем и использование орошаемых земель. Часть IV. - Новочеркасск. 1996. -с. 12-15. (в соавт.).

29.Сооружения, улучшающие качество воды, подающейся к водопо-треблению. Всероссийская научно - практическая конференция "Охрана природы и комплексное использование водных ресурсов". - Новочеркасск. 1996. -с.48-51. (в соавт.).

30.Бнологическое самоочищение. Всероссийская конференция "Проблемы сохранения окружающей среды при эксплуатации гидромелиоративные систем". - Новочеркасск. 1996. - с.65-69. (в соавт.).

31.Гидродинамика речного русла с точки зрения изменения качества воды в водо гоках. Всероссийская конференция "Проблемы сохранения окружающей среды при эксплуатации гидромелиоративных систем". - Новочеркасск. 1996. - с.69-76. (в соавг.).

32."Диффузионные процессы в водотоках" Учебно - методическое пособие. -Новочеркасск. 1995. -37с. (в соавт.).

33.Экспериментальное определение створа смешения на примере р.Грушевка. Сб. научных трудов. т.З. "Мелиорация шлропогенных ландшафтов". - Новочеркасск. 1997. - с.118-122. (в соавт.).

34. Исследование кислородного режима р. Грушевка в осенний период. Сб. научных трудов "Актуальные вопросы мелиорации и использования природных и техногенных ла^шшафтов". - Новочеркасск. 1998. - с.114-117. (в соавт.).

35. Влияние антропогенных факторов на качесгво вод водных объектов за пределами орошаемых участков. Тез. докладов научно - практической конференции. 4.1. "Мелиорация, эксплуатация, охрана щнгроды и комплексное использование водных ресурсов. - Новочеркасск. 1998. - с. 19-21. (в соавт.).

36.Результаты натурных исследований смешения и разбавления сточных вод речными р. Грушевка. Тез. докладов научно - практической конференции. 4.1. "Мелиорация, эксплуатация, охрана природы и комплексное использование водных ресурсов. - Новочеркасск. 1998. - с.21-22. (в соавт.).

37.Кондюрнна Т.А. Мелиорация и охрана поверхностных вод: монография - Новочеркасск, НГМА, 1998, - 183с.

38. Прогноз и регулирование качества поверхностных вод. Учебное пособие. - Новочеркасск, 1999. - 76с. (в соавт.).

39. Формирование качества воды в водных объектах в зависимости от условий выпуска. Тез. докладов Пятого международного симпозиума "Чистая вода России". - Екатеринбург. - 1999. - с. 199-200.

40.Инженерные методы охраны водных объектов от загрязнения. Тез. докладов Пятого международного симпозиума "Чистая вода России". - Екатеринбург,- 1999. - с. 157-158.

41.Рекомендации по расчету наносоперехватывзющей галереи для водозаборов из рек. - Новочеркасск, 1999.-18 с. ^

Содержание диссертации, доктора технических наук, Кондюрина, Татьяна Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ В ВОДОТОКАХ И СУЩЕСТВУЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ НАНОСОПЕРЕХВАТЫВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ПРИ ВОДОЗАБОРАХ ИЗ РЕК.

1.1. Изученность процессов смешения и разбавления сточных. вод в водотоках.1В

1.2. Детерминированные модели качества воды в водотоках.

1.2.1. Одномерные модели турбулентной диффузии.

1.3.Определение коэффициентов турбулентной дисперсии в водотоках

1.4. Классификация водозаборных сооружений.

1.5. Рассмотрение конструкций водозаборных сооружений на реках с обильными донными наносами.

1.5.1. Бесплотинные водозаборы.

1.5.2. Приплотинные водозаборы.

Выводы

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЕЙ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ВОДОТОКАХ.

2.1. Поле концентрации мгновенного точечного выпуска.

2.2. Границы зоны загрязнения, создаваемой мгновенным. точечным выпуском.

2.3. Границы загрязнённой струи и зоны загрязнения. при стационарном выпуске.

2.4. Поле концентрации, создаваемое рассеивающим сбросом сточных вод, расположенным вдоль берега.

2.5. Диффузия растворённого вещества из водной среды в донные наносы

2.6. О влиянии движения донных гряд на скорость обмена растворёнными веществами между наносами и водой водотока.

Выводы.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТУРБУЛЕНТНОЙ ДИФФУЗИИ В ВОДОТОКАХ.

3.1. Подобие полей концентрации загрязняющих веществ в водотоках.

3.2. Определение коэффициента диффузии Dy. по данным о поле концентрации.

3.3. Проверка расчётных зависимостей по экспериментам.

3.4. Подобие полей концентрации загрязняющих веществ в донных наносах, определение коэффициентов диффузии.

Выводы.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СМЕШЕНИЯ И РАЗБАВЛЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОД С ВОДАМИ ВОДОТОКОВ.

4.1. Влияние условий выпуска на процесс разбавления сточных вод.

4.2. Лабораторные исследования процессов смешения и разбавления загрязняющих веществ на гидравлической модели.

4.3. Определение слоя взаимодействия донных отложений и потока.

4.4. Экспериментальные исследования.

4.5. Результаты экспериментальных исследований.

Выводы.

5. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ НАНОСОПЕРЕХВАТЫВАЮЩЕЙ ГАЛЕРЕИ.

5.1. Вывод расчётной зависимости для определения пропускной способности нпгалереи.

5.2. Нахождение координаты, определяющей положение линии деления потока на входе в нпгалерею.

5.3. Теоретическое построение траектории движения частиц влекомых наносов в зоне действия нпгалереи.

5.4. Результаты проведённых исследований по изучению характеристик конструкции нпгалереи с обратным входом.

5.4.1. Цель исследований и описание экспериментальной установки

5.4.2. Основы теории моделирования.

5.4.3. Определение коэффициента расхода |i нпгалереи с обратным входом.

5.4.4. Определение коэффициента сопротивления £вх на вход в нпгалерею

5.4.5. Определение коэффициента сжатия е потока при входе в нпгалерею

5.4.6. Кинематика потока в зоне действия нпгалереи.

5.4.7. Проверка наносоперехватывающей способности нпгалереи.

5.4.8. Результаты проверки работы рекомендуемой нпгалереи при реконструкции Большого Ставропольского канала.

Выводы.

6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗМЕЩЕНИЮ ВОДОЗАБОРОВ И ВОДОСБРОСОВ И ПРИМЕР РАСЧЁТА

НАНОСОПЕРЕХВАТЫВАЮЩЕЙ ГАЛЕРЕИ ПРИ ВОДОЗАБОРЕ

Введение Диссертация по географии, на тему "Прогноз качества воды и защита водозаборных сооружений на малых реках"

Актуальность проблемы. История человечества свидетельствует, как о благотворном влиянии деятельности людей на естественную среду обитания, так и о пагубных её последствиях. Сегодня важно сознавать неразрывную связь природы и общества, которая носит взаимный характер.

В настоящее время водный сектор находится в состоянии системного кризиса. проблема управления качеством воды с целью обеспечения населения и водохозяйственного комплекса России водой нормального качества становится одной из самых актуальных социально - экономических проблем" [1].

Одной из самой уязвимой части природы стали водные ресурсы. Широкое, зачастую бесконтрольное, использование пресной воды в хозяйственной деятельности сопровождается увеличением объёмов её отбора и сбрасыванием массы загрязняющих веществ антропогенного происхождения в водные объекты.

Большую часть пресной воды человечество получает из рек и водоёмов, они же являются основным приемником сточных вод, поэтому очень важным оказывается поддержание качества воды в них на приемлемом уровне, отвечающем, по возможности, запросам всех потребителей пресной воды.

В условиях антропогенного воздействия наиболее уязвимыми становятся воды малых рек, которые в гидрографической сети большинства географических регионов играют исключительно важную роль. Имея небольшую площадь водосбора, небольшую протяжённость, незначительный объём стока, они тем не менее оказывают большое влияние на качество воды средних рек, которые в свою очередь определяют качество воды крупных рек на отдельных участках их течения.

На химический состав воды малых рек оказывает влияние целый ряд факторов - это и поступление сточных вод промышленных предприятий при котором могут произойти коренные изменения естественного состава воды и появятся специфические вещества, совершенно несвойственные природному фону, это и загрязнение удобрениями, ядохимикатами, нефтепродуктами, талыми и ливневыми водами урбанизированных территорий, это и зарегулирование стока малых рек, приводящее к изменению их естественного гидрологического и гидрохимического режима, изъятие стока малых рек на местные нужды: орошение, водоснабжение сельскохозяйственных и промышленных комплексов.

Поскольку многие малые реки несут значительное количество взвеси, при зарегулировании и изъятия из них стока, возникает проблема транспортирования и размещения избыточного объёма наносов, так как из-за сокращения водности и скорости течения сильно падает трансформирующая способность водотоков. Это приводит к заиливанию и обмелению русел, вследствие чего ухудшается качество воды.

В течение последних лет в результате интенсивного вовлечения в хозяйственный оборот новых земель, распашки неудобных территорий, вырубки леса, неправильных агромелиоративных мероприятий увеличилась поверхностно -склоновая эрозия. В то же время, из-за отвлечения значительной части местного стока на хозяйственные нужды, уменьшилась водность малых рек. Отношение объёма взвешенных веществ к объёму воды возросло. Всё большее количество загрязняющих веществ может сорбироваться на определённых участках водотока взвешенными веществами, которые, при изменении физико - химических условий в данной реке, могут стать источниками дополнительного загрязнения воды. Накапливаясь в донных отложениях, вещества - загрязнители могут быть исключительно стойким и длительно действующим фактором значительного ухудшения экологической обстановки в водоприемниках.

Проведённые в Гидрохимическом институте исследования показали, что из 100 г донных отложений в воду переходит от 1,5 до 100 мкг железа, марганца, алюминия, цинка, свинца, ртути, никеля [2].

Влияние этих факторов в комплексе или в отдельности в ряде случаев привело к существенному ухудшению экологической обстановки на водных объектах и поставило под угрозу экологическое благополучие водно-дефицитных ландшафтов степной зоны и Северного Кавказа.

Чистая пресная вода становится одним из основных ресурсов. Отсутствие действенных экономических рычагов управления, законодательной базы, стимулов рационального использования водных ресурсов, выделение бюджетных средств на их восстановление и охрану по остаточному принципу, оказывает негативное влияние на водохозяйственную обстановку в России.

Для того, чтобы обеспечить национальную и территориальную водную безопасность. стабильное социально - экономическое развитие, нужно восстановить и сохранить в слабонарушенном состоянии природные водоисточники, превратить водопользование в устойчивое" [1].

В природных водах действуют естественные системы по улучшению качества воды и, до последних десятилетий, они успешно справлялись с антропогенной нагрузкой. Сейчас положение ухудшилось. Исследованиями на малых реках в нижнем течении р. Дон было установлено, что в местах сброса сточных вод от промышленных, сельскохозяйственных и коммунально - бытовых предприятий происходит накопление концентраций загрязняющих веществ, что определяется неоднородностью качества воды на различных участках водотока [3-9]. Неоднородность качества воды на исследуемых водных объектах определялась различной концентрацией загрязняющих веществ в поверхностных водах и донных отложениях. Особо это было отмечено в местах водозаборов.

В сложившейся обстановке важнейшим звеном в системе мероприятий по охране и рациональному использованию водных ресурсов следует считать гидро - экологические исследования качества водных ресурсов. Гидро - экологические исследования осуществляются в результате оценки текущего состояния водного объекта, а также экологического прогноза, выполняемого на основе показателей качества воды в данный момент времени с учётом возможных их изменений под воздействием антропогенных факторов в будущем. Практическое решение экологических проблем требует привлечение больших средств, персонала, оснащения вычислительной техникой, измерительной аппаратурой, инвентаризации точечных и диффузионных источников загрязнения, что в ближайшем будущем не представляется возможным.

В связи с этим необходимо производить очистку сточных вод от загрязняющих веществ перед тем, как сбросить их в водные объекты.

Но опять же - в ближайшей перспективе экономические причины не позволят делать сточные воды абсолютно безвредными, поэтому необходимо уметь определять оптимальный уровень, до которого должно осуществляться обеззараживание сточных вод. В итоге получаем проблему: - с одной стороны, природная экосистема не должна нарушаться, с другой стороны - требуются значительные экономические затраты на строительство и эксплуатацию очистных сооружений.

Природно - антропогенный комплекс неотделим от инженерных сооружений, нельзя разделять вопросы использования и охраны вод. Кризисная ситуация в водном секторе будет сохраняться из-за стратегии экстенсивного водоснабжения ~ строительство прудов и водохранилищ, территориальное перераспределение стока, освоение новых водоисточников. Проводится политика борьбы с последствиями, а не с причинами загрязнения. Решение же задачи должно опираться на знание основных физических, химических, биологических, гидродинамических процессов, происходящих в реках, озёрах, морях.

При сбросе сточных вод предприятиями, населёнными пунктами, животноводческими фермами, дренажно - коллекторных вод с орошаемых территорий, да и просто в результате аварийных ситуаций систем водоотведения, возникают зоны загрязнения, в которых нарушаются естественные гидрохимические и биологические процессы. Как правило, это является следствием превышения концентрации вредных веществ установленных норм по рыбохо-зяйственным, санитарным и другим показателям. Наблюдается резкая неоднородность качества воды в разных участках водных объектов. Наличие разной неоднородности качества воды, особенно в местах, где имеются водозаборы, вызывает необходимость в проведении комплекса теоретических, экспериментальных и натурных исследований.

Необходимо уметь рассчитывать концентрацию загрязняющих веществ в интересующих створах, определять местоположение области максимальной концентрации, границы области загрязнения полей концентрации загрязняющих веществ. Для того чтобы можно было внести конкретные технические предложения по охране водного объекта (например, для определения допустимого количества сбрасываемых сточных вод или наиболее оптимального размещения мест водовыпусков, водозаборов) чрезвычайно важно иметь чёткое представление и о таких важных процессах, как процессы смешения и разбавления, существенно влияющих на снижение концентраций загрязняющих веществ в водной среде. Необходимо уметь строить и использовать для решения тех или иных практических задач модели переноса загрязняющих веществ в реках.

Предложенные к настоящему времени методы расчёта полей концентрации загрязняющих веществ в реках до сих пор не получили широкого практического применения по следующим причинам: наиболее точные в математическом и физическом смысле модели, являются громоздкими в вычислительном отношении, что затрудняет их применение; недостаточно точный учёт граничных условий в более простых расчётных зависимостях, например, применяющих усечённое нормальное распределение. Поэтому с удалением от места сброса точность этих моделей падает, что может приводить к значительным ошибкам при прогнозировании; входящие в расчётные зависимости коэффициенты турбулентной диффузии или дисперсии недостаточно хорошо изучены, особенно в натурных условиях, и поэтому при определении их величин возникают ошибки, которые приводят в свою очередь к ошибкам при определении концентраций загрязняющих веществ.

Процессы, формирующие качество воды в водных объектах, необычайно сложны, вследствие чего и их математическое описание не может быть простым. Вместе с тем, математическая модель должна быть удобной для практического использования. "Математическая модель должна быть максимально простой, содержащей только элементы, действительно необходимые для решения задачи. Кроме того, модель должна соответствовать той области деятельности и квалификации специалистов, для которых она предназначена" [4].

Все методики оценки качества речных вод предлагают отборы проб воды в контрольных створах, измерение гидравлических характеристик в момент отбора проб. Для правильной оценки необходимо располагать надёжным информационным обеспечением, которое представляли станции, лаборатории и посты наблюдений. Однако в последние время число этих постов и работающий на них персонал заметно сократились, В результате возникла проблема снижения уровня информационного контроля за качеством речных вод. В этих условиях водоохранную деятельность приходится строить на основ таких методик оценки и прогнозирования качества поверхностных вод, которые предполагают небольшого объёма данных.

Из всего вышесказанного следует - разработка точных и в то же время достаточно удобных для практического применения методов расчёта характеристик полей концентрации загрязняющих веществ в водотоках на основе изучения процесса смешения сточных и речных вод является актуальной проблемой.

Экосистемный подход к водным объектам должен предусматривать комплекс первоочередных мероприятий, направленных на поддержание сбалансированности антропогенной нагрузки с непрерывно протекающими процессами жизнедеятельности на водных объектах. Это выдвигает ряд важнейших водноэкологических проблем, требующих комплексных исследований по разработке водоохранных технологий с использованием экологически приемлемых конструктивных решений.

Водные объекты, содержащие загрязняющие вещества являются источниками водопользования. Поэтому организацию водозаборов из них для ирригационных целей, и особенно для целей водоснабжения населённых пунктов, необходимо производить с учётом выполнения экологических требований.

Для зашиты водоприёмных сооружений от попадания донных отложений, которые не только могут заносить начальные участки водопроводящих систем, но и являются источником вторичного загрязнения, в гидротехнической практике разработано большое количество конструкций разного типа водозаборов из рек с наносоперехватывающими устройствами. При рассмотрении работы наносоперехватывающих устройств для различных типах водозаборов из рек были отмечены их достоинства и недостатки. Для обеспечения надёжной борьбы с поступлением донных отложений в водоприемниках, при снижении материальных затрат, рассмотрена конструкция наносоперехваты-вающей галереи с обратным входом из поперечной траншеи, устраиваемой на начальном участке водопроводящего канала, не имеющей себе подобных аналогов.

Таким образом: учитывая сложную кризисную ситуацию водного сектора, невозможность проведения детальных гидроэкологических исследований из-за отсутствия необходимого финансирования, оснащённости оборудованием, сокращения постов наблюдений, - необходимо продолжать работу по созданию методов расчёта характеристик полей концентраций загрязняющих веществ в водотоках на основе изучения процесса смешения сточных и речных вод с целью прогнозирования качества воды в водных объектах в условиях ограниченной информации.

Повышение требований к качеству воды, забираемой из водотоков транспортирующих донные загрязнённые отложения, для целей ирригации и водоснабжения, необходимость реконструкции ранее построенных головных водозаборных сооружений, делает и в настоящее время актуальной проблему создания рационального и надёжного противонаносного устройства.

Для решения поставленной цели решались следующие задачи: разработка теоретических основ методики расчёта полей концентрации загрязняющих веществ в поверхностных водах и донных отложениях; определение коэффициента турбулентной диффузии по натурным и экспериментальным исследованиям; исследование влияния формы водовыпуска на процесс смешения сточных вод в водотоках; теоретическое и экспериментальное обоснование гидравлических режимов работы противонаносного устройства для водозаборов на малых реках;

Предмет исследования -процессы, протекающие в поверхностных водах и донных отложениях при смешении сточных вод с речными, и способы защиты систем водообеспечения от загрязняющих веществ.

Объектом исследования являются малые реки равнинного и предгорного типа, а также конструкции водоприемников на них, обеспечивающие необходимое качество забираемой воды.

Методологические основы и методы исследования. Теоретической и методологической основой исследований являются фундаментальные труды отечественных и зарубежных учёных по проблемам функционирования и развития геосистем; фундаментальные труды по теории создания математических моделей качества вод и использовании их на практике при планировании водохозяйственной деятельности.

Работа выполнялась в соответствии с тематикой исследований Гидрохимического института в период 1975 - 1983 г.г., в Новочеркасской инженерно - мелиоративной академии (НИМИ) и в СевКавНИИВХ при выполнении ряда тем ГКНТ СССР по заданию «Севкавгипроводхоза», «Ставропольводме-лиорации», «Южгипроводхоза», «Ростовводмелиорации» с 1986 по 1999 г.г.

Научная новизна работы: впервые разработаны методика расчёта прогнозы качества воды совместно с деятельностью по инженерной защите водных ресурсов от антропогенного воздействия на малых реках равнинного и предгорного типа; получены аналитические зависимости для определения полей концентраций загрязняющих веществ в водотоках; разработана методика определения коэффициента турбулентной дисперсии для малых водотоков; получены уравнения для определения границы зон загрязнения и зон влияния в поверхностных водах и донных отложениях на малых реках; установлены аналитические зависимости для оценки влияния формы и условия сброса на распространение загрязняющих веществ в водотоках; разработана конструкция наносоперехватывающего устройства, обеспечивающие снижение поступления загрязнённых донных отложений в водоприемник (П.№ 202902)

На защиту выносятся результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов смешения сточных вод с речными на основе которых разработаны расчётные зависимости: для расчёта полей концентраций при точечных и рассеивающих сбросах загрязняющих веществ расчётные зависимости для определения границ загрязнённой струи, создаваемым сбросом сточных вод; методы определения коэффициента турбулентной дисперсии по натурным данным о полях концентрации в поверхностных водах и донных отложениях; рекомендации по рациональному размещению сбросов и водозаборов; теоретические и экспериментальные исследования параметров наносопе-рехватывающей галереи, используемой при водозаборах из рек с обильными донными наносами.

Практическая значимость. Результаты исследований сформированы в виде практических рекомендаций по прогнозированию и регулированию качества поверхностных вод.

Разработанные рекомендации позволяют определить местоположение и условия выпуска сточных вод, обеспечивающие необходимый уровень качества воды в водотоке.

Исследована и запатентована усовершенствованная конструкция нано-соперехватывающей галереи (П. №202902) для водозаборов из рек с обильными донными наносами, использованная в проектной практике и показавшая хорошие эксплуатационные результаты по надёжной защите водопроводящих каналов от поступления донных наносов

Личный вклад. Обоснование и постановка проблемы, формирования научной идеи и задач исследований, а также методологического подхода к их реализации, экспериментальное обоснование, анализ и формулировка результирующих положений осуществлены лично автором. Конкретные задачи теоретических разработок по диффузионным процессам решались совместно с к.т.н., доцентом Филькиным Г.В. Постановка задачи и исследование наносо-перехватывающей галереи осуществлена совместно с к.т.н., доцентом Кон-дюриным М.А. В проведении экспериментальных и натурных исследований внутриводоёмных процессах на реках Северного Кавказа, БАМа принимали участие сотрудники Гидрохимического института.

Реализация результатов диссертаиионной работы.

В период с 1976 по 1999 г.г. результаты внедрения отображены в актах.

Разработанные методы прогнозирования диффузионных процессов вошли в рекомендации по расчёту предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ проектных институтов: Южгипроводхоза, Севкавгипроводхоза.

Разработанная методика по определению границ зоны влияния загрязняющих веществ использована при оценке влияния Право - Егорлыкского канала на качество воды в Городовиковском водохранилище по заданию Став-ропольводэксплуатации.

Разработанная конструкция наносоперехватывающей галереи использована Севкавгипроводхозом в проекте «Реконструкция водозабора на реке Подкумок для Ессентукского водохранилища в Ставропольском крае».

Наносоперехватывающая галерея с обратным входом построена в составе водозаборного сооружения на реке Черек канала Аксыр в Кабардино -Балкарии, а также в качестве промывника отстойника на водозаборном узле Шалинской оросительной системы в Чеченской республике.

Апробация работы и публикации. Основные положения и отдельные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзных гидрохимических совещаниях: г. Новочеркасске (1978 г.) и Ростове н/Д (1984,1987 г.г.), научных семинарах Севкавгипроводхоза, ЮЖНИИГиМа (1981 - 1986 г.г.), на научно-практической школе-семинаре по проблемам рационального использования природных ресурсов (1985 г.), на заседаниях кафедры ГТС Грузинского СХИ в 1982 г., на Всероссийских конференциях в г. Новочеркасске (1994 - 1999 г.г.), на технических советах проектных институтов Южгипроводхоза, Севкавгипроводхоза, Ставропольского Крайводхоза (1985 - 1999 г.г.) Результаты исследований опубликованы в 50-ти печатных работах, в том числе монография "Мелиорация и охрана вод" и получен патент на изобретение.

Автор выражает благодарность заслуженному деятелю науки и техники РФ, д.т.н., проф. A.M. Черняеву, профессору В.Н. Шкуре, доктору географических наук М.П. Далькову, д.т.н., проф.В.А. Волосухину, д.т.н., проф. А.Е. Косолапову, д.т.н., проф. Ю.П. Полякову, д.т.н., проф. В.И. Ольгаренко, д.т.н., проф. Д.П. Гостищеву, к.т.н. В.Н. Дерябину за методическую помощь и поддержку при подготовке диссертационной работы.

Объём и структура работы. Диссертационная работа изложена в шести главах на 326 странице машинописного текста, содержит 55 таблиц, 43 рисунка, 4 приложения. Список использованных источников включает 237 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов", Кондюрина, Татьяна Александровна

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Опыт практического использования полученных результатов исследований, внедрённых в Ростовской области, Ставропольском крае, в республиках Северного Кавказа подтвердил перспективность их применения в технологических схемах по защите водных объектов от загрязняющих веществ. Наиболее существенные научные результаты, полученные автором в процессе исследований, заключаются в следующем.

1. На основе теоретических, экспериментальных и натурных исследований разработаны методы расчёта полей концентрации загрязняющих веществ в поверхностных водах и донных отложениях малых рек.

4. Теоретически и экспериментально доказано подобие полей концентрации загрязняющих веществ в поверхностных водах и донных отложениях, что позволило упростить функции полей концентрации и составить таблицы эталонных полей концентрации.

5. Теоретически и экспериментально обоснован метод определения величины коэффициента дисперсии в поперечном сечении русла реки, результаты которого показали хорошую сходимость с натурными исследованиями.

6. На основе подобия полей концентрации загрязняющих веществ в поверхностных водах и донных отложениях разработан экспресс - метод расчёта значений концентраций загрязняющих веществ.

7. Даны теоретические оценки влияния движения донных гряд на скорость обмена растворёнными веществами между донными отложениями и русловым потоком воды.

10. На основе экспериментальных исследований научно обоснованы конструктивные и гидравлические параметры наносоперехватывающего устройства.

11. Установленная в результате внедрения экономическая эффективность составила более 30 млн. рублей.

Работа содержит научно обоснованные технические, экологические и технологические решения по прогнозу качества воды и защиты водозаборных сооружений на малых реках.

Библиография Диссертация по географии, доктора технических наук, Кондюрина, Татьяна Александровна, Новочеркасск

1. Концепция Государственной политики устойчивого водопользования в Российской Федерации (проект).- Москва Екатеринбург, 1997.- 47 с.

2. Манихин В.И., Коновалов Г.С. Изучение обмена химическими компонентами между донными отложениями и водой // В кн.: Опыт и методы экономического мониторинга. -Пущино, 1978. С. 237-239.

3. Фадеев В.В., Клименко О.Л., Тарасов М.Н. Натурные исследования процессов смешения и разбавления сточных вод в реках // Гидрохимические материалы. 1960. Т. 50. - С. 134 - 141.

4. Бесценная М.А. Натурное изучение разбавления сточных вод в реках и проверка методов расчёта // Тр. ГГИ. 1968. вып. 156. С. 163 - 178.

5. Филькин Г.В., Колесникова Т.Х., Петрова Л.Н. Определение коэффициента турбулентной дисперсии по натурным данным. Новочеркасск, 1985. -9 с. Деп. в ВИНИТИ 5.07.85, № 4854.

6. Кондюрина Т.А., Кобзева Е.В. Экспериментальное определение створа смешения на примере р. Грушевка // Сб. научных трудов. Т. 3. "Мелиорация антропогенных ландшафтов". Новочеркасск, 1997. - С. 118 - 122.

7. Кондюрина Т.А., Косиченко Ю.М., Кобзева Е.В. Исследование кислородного режима р. Грушевка в осенний период // Сб. научных трудов "Актуальные вопросы мелиорации и использования природных и техногенных ландшафтов". Новочеркасск, 1998. - С. 114 - 117.

8. Кондюрина Т.А., Филькин Г.В., Кобзева Е.В. Биологическое самоочищение // Всероссийская конференция "Проблемы сохранения окружающей среды при эксплуатации гидромелиоративных систем". Новочеркасск, 1996.-С. 65-69.

9. Ю.Караушев А.В. Проблемы динамики естественных водных потоков. Д.: Гидрометеоиздат. - 392 с.

10. П.Караушев А.В. Турбулентная диффузия и метод смешения // Тр. НИУ. Гидрология суши. Серия IV. Д.: Гидрометеоиздат, 1946, вып. 30. - 82 с.

11. Караушев А.В., Шварцман А.Я., Бесценная М.А. Теоретическое и экспериментальное изучение разбавления сточных вод в реках и водоёмах // Тр. IV Всесоюзного гидрологического съезда. Д.: Гидрометеоиздат, 1976. Т. 9. -С. 27-35.

12. Айтсам A.M., Вельнер Х.А., Пааль Л.Л. О теоретических основах инженерного расчёта смешения сточных вод в водоёмах // Научные доклады по вопросам самоочищения водоёмов и смешения сточных вод. I Всесоюзный симпозиум. Таллинн, 1965. - С. 25 - 38.

13. Родзиллер И.Д. Прогноз качества воды водоёмов приемников сточных вод. -М.: Стройиздат, 1984. -264 с.

14. Родзиллер И.Д. Научные и инженерные основы прогноза качества воды водоёмов и их защита от загрязнения сточными водами. Автореферат дисс. доктора техн. наук. -М., 1976. 46 с.

15. Мороков В.В., Шахов Н.С. Методика расчёта разбавления сточных вод в реках (на примере рек Урала) // Материалы V Всесоюзного симпозиума по современным проблемам самоочищения и регулирования качества воды. Секция I. Таллинн, 1975. - С. 118 - 125.

16. Сууркаск В.А. Исследование турбулентной диффузии в прямолинейном потоке при стационарном выпуске вещества загрязнения. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Таллинн, 1971. - 24 с.

17. Сууркаск В.А. О влиянии ширины потока на поперечную диффузию вещества загрязнения в стационарном потоке // Материалы III Всесоюзного симпозиума по вопросам самоочищения водоёмов и смешения сточных вод. -Таллинн, 1969.

18. Пааль Л.Л. Вопросы гидравлического моделирования процессов смешения // Материалы V Всесоюзного симпозиума по современным проблемам самоочищения и регулирования качества воды. I секция. Таллинн, 1975. -С. 131-134.

19. Пааль Л.Л. Физические аспекты самоочищения водоёмов // Материалы VI Всесоюзного симпозиума по современным проблемам самоочищения и регулирования качества воды. I секция. Таллинн, 1976. - С. 3 - 9.

20. Пааль Л.Л., Сууркаск В.А. Определение коэффициентов дисперсии и турбулентной диффузии // Материалы V Всесоюзного симпозиума по современным проблемам самоочищения и регулирования качества воды. -Таллинн, 1975. С. 140 - 145.

21. Пааль Л.Л., Сууркаск В.А. К вопросу расчёта трехмерной задачи смешения вещества загрязнения в реках// Материалы V Всесоюзного симпозиума по современным проблемам самоочищения и регулирования качества воды. Таллинн, 1975. - С. 135 - 139.

22. Аппель М.С., Ерёменко О.И., Ершова М.Г. и др. Исследование процесса смешения вод рек Вазузы и Волги // Комплексное исследование водохранилищ: МГУ. 1980, вып. 5. С. 93 - 124.

23. Васильев О.Ф., Воеводин А.О. Математическое моделирование качества воды в системах открытых русел // Материалы V Всесоюзного симпозиума по современным проблемам самоочищения и регулирования качества воды. I секция. Таллинн, 1975. - С. 65 - 68.

24. Васильев О.Ф., Темноева Т.А., Шугрин С.М. Численный метод расчёта неустановившихся течений в открытых руслах // Изв. АН СССР, механика, 1965.-С. 17-25.

25. Васильев О.Ф. Математическое моделирование качества воды в реках и водоёмах // Тр. IV Всесоюзного гидрологического съезда. Т. 9. JL: Гидрометеоиздат, 1976, - С. 161-168.

26. Вознесенский Г.Ф. Методы математического моделирования загрязнений речной воды (Обзор) // Тр. Ин-та прикладной геофизики. М.: Гидрометеоиздат, 1979, вып. 31. - С. 51 - 70.

27. Алтуние B.C., Гогомидзе В.В. Гидродинамика береговой зоны и эстуариев. -Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 394 с.

28. Гиргидов А.Д. Уравнение диффузии с конечной скоростью в двух и трёхмерном пространстве. - Изв. АН СССР, 1973, Т. 9,1. - С. 91 - 93.

29. Гиргидов А.Д. Уравнение турбулентной диффузии с конечной скоростью при плановой задаче // Материалы V Всесоюзного симпозиума по современным проблемам самоочищения и регулирования качества воды. I секция. -Таллинн, 1975.-С. 34-37.

30. Ерёменко Е.В., Юрков Ю.Ю., Спинер О.М. Использование теории турбулентной диффузии при расчёте разбавления сточных вод // Гидравлика и гидротехника. 12. Киев: Техника, 1972. - С. 15- 25.

31. Ерёменко Е.В., Колпак В.З. Расчёт концентрации пассивной примеси в реке с притоками // Проблемы охраны вод. Харьков, 1973, вып. 4. - С. 133 -142.

32. Ерёменко Е.В., Колпак В.З. Определение концентрации примесей в водотоках, принимающих поверхностный сток // Материалы V Всесоюзногосимпозиума по современным проблемам самоочищения и регулирования качества воды. I секция. Таллинн, 1975. - С. 65 - 68.

33. Лаптев Н.Н. Расчёты выпусков сточных вод. М.: Стройиздат, 1977. -85 с.

34. Фадеев В.В. и др. Натурные исследования процессов смешения и разбавления сточных вод в реках // Гидрохимические материалы, 1960, Т. 50. С. 134-141.

35. Йоланкаи Г. Исследование смешения сточных вод // В кн.: Исследовательские результаты качества воды и гидротехнологии. Будапешт, 1974. -С. 34-37.

36. Карасёв И.Ф. Речная гидрометрия и учёт водных ресурсов. Л.: Гидро-метеоиздат, 1980, С. 156- 162.

37. Аппель М.С. Исследование закономерностей распространения загрязняющих веществ ниже береговых водовыпусков сточных вод. Автореферат диссертации канд. техн. наук. Таллинн, 1981. 23 с.

38. Бессценная М.А. Натурное изучение разбавления сточных вод в реках и проверка методов расчёта // Тр. ГГИ, вып. 156, 1968, С. 163 - 178.

39. Основы прогнозирования качества поверхностных вод. М.: Наука, 1982. -184 с.

40. Плотницкий И.А. Стохастическая модель динамики загрязнений поверхностных вод // Методы системного анализа в управлении водохозяйственными системами. Новочеркасск, 1979. - С. 91 - 99.

41. Галлахер JL, Хоббс Дж. Д. Распространение загрязнений в эстуарии. // Математические модели контроля загрязнения воды. М.: Мир, 1981. - С. 34-77.

42. Методические основы оценки антропогенного влияния на качество поверхностных вод // Под редакцией Караушева А.В. JL: Гидрометеоиздат, 1981.- 176 с.

43. Отчёт о научно-исследовательской работе "Разработать комплекс имитационных моделей и программное обеспечение для построения полей концентраций загрязняющих веществ" (Заключительный отчёт). ГХИ № ГР. 81064573. - Ростов-на-Дону, 1984-43 с.

44. Еремёнко Е.В., Колпак В.З. Расчёт концентрации пассивной примеси в реке с притоками // Проблемы охраны вод. вып. 1- Харьков, 1972. С. 58 -66.

45. Филькин Г.В. Метод определения границ зоны загрязнения сточными водами // Информ. листок. Ростов-на-Дону, (Ростовский МТЦНТиП, № 553), 1985. -4 с.

46. Математические модели контроля загрязнения воды. М.: Мир, 1981. -472 с.

47. Пааль Л.Л. Расчёт разбавления сточных вод в реках. В кн.:Качество воды рек и внутренних водоёмов. - М.: 1972. - С. 35 - 50.

48. Taylor G.J. The dispersion matter in turbulent flow through a pipe. In: Proc. Royal Society. Ser. A. 1954, vol. 223, p. 446 - 468.

49. Шестаков В.М. Смешение сточных вод в реках. Водоснабжение и санитарная техника. № 7, 1961.-С. 14-17.

50. Монин А.С., Ягном JI.M. Статистическая гидромеханика. М.: Наука. 1965.-639 с.

51. Руга Л.И. Вопросы экспериментального исследования коэффициентов дисперсии // Материалы V Всесоюзного симпозиума по современным проблемам самоочищения и регулирования качества воды. Секция I. Таллинн,1975.-С. 153- 160.

52. Соколов Д.Я. Водозаборные устройства для гидростанций и ирригации. -М. Л., ОНТИ, 1937. - С. 5 - 128, 230 - 246, 255 - 291.бО.Замарин Е.А. Проектирование гидротехнических сооружений. М.: Сельхозгиз. 1952.-С. 168-287.

53. Шаумян В.А. Научные основы орошения и оросительные сооружения. -ВАСХНИЛ, М.: Сельхозиздат, 1948.62.0бразовсьсий А.С., Ереснев Н.В., Казанский М.А. Водозаборные сооружения для водоснабжения из поверхностных источников. М.: Стройиздат,1976.-386 с.

54. Алтунин С.Т. Регулирование русел рек при водозаборе. М.: Сельхозгиз, 1950.-С. 5-38, 98-243.

55. Технические условия и нормы проектирования гидротехнических сооружений. -М.: Сельхозгиз, 1948.

56. Данелия Н.Ф. Водозаборные сооружения на реках с обильными донными наносами. М.: Колос, 1964. - С. 17 - 130, 152 - 188.

57. Скорер Р. Аэрогидродинамика окружающей среды. М.: Мир, 1980. - С. 100-101.

58. Журавлёв Г.И. Гидротехнические сооружения. -М.: Колос, 1979.

59. Потопов М.В. Новый путь в гидротехнике // Сб. Поперечная циркуляция в открытом потоке и её гидротехническое применение. М.: Сельхозгиз, 1936.-С. 3-33.

60. Маккавеев В.М., Коновалов И.М. Гидравлика. -М.: Речиздат, 1940.

61. Лосиевский А.И. Борьба с перекатами путём применения наносоуправ-ляющих сооружений. М.: Речиздат, 1940.

62. Гончаров В.Н. Динамика русловых потоков. Л.: Гидрометеоиздат, 1962.

63. Дейнека Б.П. Гидравлические исследования водозабора для предгорных рек Украины. Автореф. дис. канд. техн. наук. - Киев, 1968. - 28 с.

64. Кириенко И.И. Новый тип водозаборного сооружения для горных рек. -Дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1961. - 250 с.

65. Лаптурев Н.В. Водозабор Ферганского типа и возможности его усовершенствования // Гидротехника и мелиорация. -1961. № 2. - С. 37 - 46. 77.0фицеров А.С. Вопросы гидравлики водозаборов. - М.: Госстройиздат, 1952.-235 с.

66. Фадеев В.В. Водозаборные плотины с донными решётками. М.: Сельхозгиз, 1955.-С. 13-132.

67. Шебеко В.Ф. Выправление водоприемников мелиоративных систем методом поперечной циркуляции. Минск, Из-во АН БССР, 1952. - С.9 - 31.

68. Вагабов М.Ю. Метод поперечной циркуляции в условиях эксплуатации В. Зеравшанского узла // Сб. Поперечная циркуляция в открытом потоке и её гидротехнические применения. - М.: Сельхозгиз, 1936. - С. 269 - 301.

69. Бондаренко B.C. Разработка и исследования водозабора для рек с тяжёлыми гидротехническими и наносными режимами. Автореф. дис. канд. техн. наук. - Новочеркасск, 1975. - 30 с.

70. Соболин Г.В. Гидротехнические сооружения на горно предгорных участках рек и каналов Киргизии // ММ и ВХ СССР, Фрунзе, Киргизский ИНТИ, 1966.-С. 15-144.

71. Колесников И.Т. Промывные галереи с винтообразным движением воды // Гидротехническое строительство 1940. - № 7.

72. Вознесенский Н.А. Донные струенаправляющие устройства на оросительных каналах. М.: Колос, 1967. - С. 5 - 82.

73. Арыкова А.И., Жулаев Р.Ж. Улучшенный тип водозабора с донной решетчатой галереей. Алма - Ата, АН Каз. ССР, 1961. - 80 с.

74. Понер П.А. Методика расчёта наносоперехватывающей траншеи // Известия АН Каз. ССР, Алма Ата, 1956. - С. 64 - 75.

75. Гегелия Т.Г. Наносоперехватывающий канал коллектор водозаборной плотины //Гидротехническое строительство. - 1958. - № 12.

76. Джимшели Г.А. и др. Нанососбрасывающий донный водозабор //Гидротехническое строительство. 1958. - № 2.

77. Кухианидзе И.И. Опыт эксплуатации речных водозаборов. М.: Строй-издат, 1972.

78. Салахов Ф.С. Рациональные конструкции водозаборно наносорегули-рующих сооружений на горных реках и методика их гидравлического расчёта // Сб. "Некоторые вопросы развития мелиорации в СССР". - М.: Колос, 1975.

79. Якштас И.А., Вызго М.С. Криволинейный порог и донная щель для борьбы с наносами // Гидротехническое строительство. -1948. № 2.

80. Razvan Е. Prize de ара din rinri. Bucharest, 1964.

81. Шаумян В.А. Наносорегулирующие водозаборные сооружения с многокамерным отстойником // Тр. ВНИИГиМ. Т. XXVIII. - 1958.

82. Липатов К.Г. Новый тип водозаборного сооружения с автоматической очисткой воды от донных и придонных наносов // Гидротехника и мелиорация. 1950. -№ 1.

83. Гхош Р. Наносорегулирующие устройства на низконапорной плотине // Тр. IX международного конгресса по ирригации и дренажу. Вопрос 30. ЦБНТИ, Минводхоза СССР. М.: 1975. - С. 99 - 122.

84. Тору К. Проектирование ирригационного водозабора // Тр. IX международного конгресса по ирригации и дренажу. Вопрос 30. ЦБНТИ, Минводхоза СССР. -М.: 1975. С. 260 - 279.

85. Шарма Х.Д., Астахана Б.Н. Проблемы борьбы с наносами на каналах в Индии // Тр. IX международного конгресса по ирригации и дренажу. Вопрос 30. ЦБНТИ, Минводхоза СССР. -М.: 1975. С. 50 - 83.

86. Тихонов А.Н., Саморский А.А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1977.-736 с.

87. Степанов П.М., Кондюрина Т.А., Филькин Г.В. Распространение примесей в потоке // Гидравлика сооружений оросительных систем. Новочеркасск, 1982.-С. 39-42.

88. Спицер Ф. Принципы случайного блуждания. М.: Мир, 1969. - 472 с.

89. Степанов П.М., Кондюрина Т.А., Филькин Г.В. Распределение концентраций в потоке // Методы системного анализа в управлении водохозяйственными системами. Новочеркасск, 1982. - С. 39 - 42.

90. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1977. - 479 с.

91. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М.: Наука, 1976.

92. Кондюрина Т.А., Филькин Г.В. Исследование взаимодействия слоя донных отложений с водотоком // Заключительный отчёт по теме № 01. 830045571. НИМИ, ГХИ. Новочеркасск, 1986. - 70 с.

93. Кондюрина Т.А., Филькин Г.В. О процессе диффузионного обмена растворимых веществ между водой и донными отложениями // Тез. докладов 29 Всесоюзного Гидрохимического совещания. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.

94. Караушев А.В. Теория и методы расчёта речных наносов. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 272 с.

95. Коваленко М.С. Формирование и особенности регулирования водосливного режима водохранилищ, создаваемых в засоленных котлованах. -Автореф. дис. канд. техн. наук. Харьков, 1984. - 24 с.

96. Абальянц С.Х. Транспортирующая способность открытого равномерного потока // Гидротехника и мелиорация. 1954. - № 7. - С. 35 - 44.

97. Архангельский Б.В. Экспериментальное исследование точности шкал гидравлической крупности частиц // Изв. НИИГ. 1935. - Т. 15. - С. 157 -184.

98. Великанов М.А. Динамика русловых потоков. Л.: Гидрометеоиздат, 1949.-475 с.

99. Гончаров В.Н. Динамика русловых потоков. Л.: Гидрометеоиздат, 1962.-373 с.

100. Знаменская Н.С. Грядовое движение наносов. Л.: Гидрометеоиздат, 1968.- 188 с.

101. Караушев А.В. Транспорт наносов в открытых потоках // Труды ГГИ.- 1951. вып. 28 (82). - С. 78 - 122.

102. Караушев А.В. Теория и методы расчёта речных наносов. Л.: Гидрометеоиздат, 1977.-271 с.

103. Карасёв И.Ф. Русловые процессы при перебросе стока. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 275 с.

104. Кулешина Н.М. Результаты натурных исследований движения песчаных гряд // Труды ГГИ. 1969. - вып. 169. - С. 96 - 100.

105. Маккавеев В.М. Перемещение твёрдых частиц в турбулентных потоках жидкости // Труды коорд. совещания по гидротехнике. 1967. - вып. 36.- 262 с.

106. Мирцхулава Ц.Е. Исследование движения донных наносов скоростной микрокиносъёмкой // Изв. АН СССР. 1960. - № 6. - С. 879 - 881.

107. Россинский К.И. Расчёт движения речных наносов // Труды Гидропроекта. 1973. - вып. 30. - С. 14 - 36.

108. Проскуренов А.К., Проскуренов Б.В. Результаты первого этапа работ по изучению влекомых наносов в условиях среднего течения р. Волги // Сб. Гидроэнергопроекта. 1938. - № 3. - С. 60 - 101.

109. Кнороз B.C. Неразмывающие (предельные) скорости разнозернистых по крупности несвязных материалов // Изв. ВНИИГ. 1962. - Т. 71. - 258 с.

110. Шамов Г.И. Речные наносы. JL: Гидрометеоиздат, 1959. - 378 с.

111. Снищенко Б.Ф. Движение песчаных гряд в естественных водных потоках // Труды ГГИ. 1951. - вып. 136. - С. 89 - 91.

112. Ефремов А.В. О расчётных формулах взвешивающей (транспортирующей) способности потока // Сб. Вопросы гидротехники. Ташкент: Изд. АНУзб. ССР, 1955. - вып. 1. - С. 159- 165.

113. Черняев A.M., Шахов И.С. и др. Формирование и регулирование качества воды рек Урала. Красноярск, 1976. - 163 с.

114. Филькин Г.В. Методы расчёта полей концентрации загрязняющих веществ, поступающих в водотоки со сточными водами. Дис. канд. техн. наук. - Новочеркасск, 1986. - 148 с.

115. Филышн Г.В., Кондюрина Т.А. Диффузионные процессы в водотоках. Новочеркасск, 1995. - 37 с.

116. Кондюрина Т.А., Филькин Г.В. О подобии полей концентрации загрязняющих веществ при линейных выпусках // Деп. в ВНИИТИ, 10.10.95. №2735 В -95.

117. Кондюрина Т.А., Филькин Г.В. Прогноз и регулирование качества поверхностных вод. Новочеркасск, 1999. - 76 с.

118. Кондюрина Т.А. Формирование качества воды в водных объектах в зависимости от условий выпуска // Тез. докладов V международного симпозиума "Чистая вода России". Екатеринбург, 1999. - С. 157 - 158.

119. Аверьянов С.Ф. Борьба с засолением орошаемых земель. М.: Колос, 1978.-288 с.

120. Амиров Д.А., Артыпов П.Л., Реджепов О.Р. Полив сельскохозяйственных культур минерализованными водами // Использование минерализованных вод для орошения. М., 1973. - С. 182 - 188.

121. Бакало В.Я., Письменный С.П. Поливной режим кормовых культур на пастбищах Кепес Апархая при использовании минерализованных вод // Использование минерализованных вод для орошения. - М., 1973. - С. 159 -181.

122. Баскаченко И.Н. Использование минерализованных вод в сельском хозяйстве.-Л., 1975.-184 с.

123. Бела Хок. Исследование смешения сточных вод с особым вниманием к разложению органических веществ // Исследовательские результаты качества воды и гидрологии. Будапешт, 1974. - С. 12-33.

124. Ибад Заде Ю.А. и др. Исследование качества воды в больших каналах // Тр. IV Всесоюзного гидрологического съезда. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976.-Т. 9.-С. 153-160.

125. Калашников К.Г. Применение минерализованных вод для орошения сельскохозяйственных культур. Кишинёв, 1983. - 132 с.

126. Ковда В.А., Николаева С.А. Проблема использования чернозёмов в земледелии // Известия СКНЦ. 1984. - № 1. - С. 3 - 7.

127. Костяков А.Н. Основы мелиорации. М., 1960. - 624 с.

128. Минашина Н.Г. Орошение почв минерализованными водами и расчёт промывного режима // Использование минерализованных вод для орошения. М.: Колос, 1973. - С. 67 - 79.

129. Минкин М.Б., Бабушкин Б.М., Садименко П.А. Солонцы юго востока Ростовской области. - Ростов, 1980. - 123 с.

130. Нестерова Г.С. Зарубежный опыт использования минерализованных вод для орошения. М.: Колос, 1973. - С. 97 - 113.

131. Овсянников А.С. Промывка почв и орошение риса минерализованными водами в Ташаузском оазисе // Использование минерализованных вод для орошения. М.: Колос, 1973. - С. 114 - 126.

132. Олля Н. и др. Засоление и осолонцевание засоленных карбонатных почв, орошаемых минерализованными водами // Материалы международного симпозиума по мелиорации почв содового засоления. Ереван, 1969. - С. 195-205.

133. Попов А.А. Почвенно мелиоративное состояние орошаемых земель в Ростовской области и меры по его улучшению при реконструкции оросительных систем. - Известия СКНЦ, 1984. - № 1. - С. 11-16.

134. Рабочев И.С. Использование минерализованных вод для орошения и рассоления почв и основные направления дальнейших исследований // Использование минерализованных вод для орошения. М.: Колос, 1973. - С. 6 -25.

135. Рекомендации по мелиорации почв Ростовской области в условиях орошения. Новочеркасск, 1980. - 87 с.

136. Рекомендации по улучшению мелиоративного состояния орошаемых земель Ростовской области. Новочеркасск, 1982. - 119 с.

137. Рауз, Хантер. Механика жидкости для инженеров гидротехников. / Пер. с англ. — М. — Л.: Госэнергоиздат, 1958. - 368 с.

138. Минский Е.М. Турбулентность руслового потока. JL: Гидрометеоиздат, 1952. -164 с.

139. Богомолов А.И., Боровков B.C., Майрановский Ф.Г. Высокоскоростные потоки со свободной поверхностью. М.: Стройиздат, 1979. - 344 с.

140. Маккавеев В.М. Теория процессов перемешивания при турбулентном движении свободных потоков и вопросы зимнего режима рек // Записки ГГИ.-Л.: Изд. ГГИ, 1931.-Т. 5.-С. 156.

141. Ложкин С.Н. О влиянии кинематического эффекта на русловой процесс // Тез. докл. Всесоюзн. научн. конф. "Исследование русловых процессов для практики народного хозяйства". М.: Изд - во МГУ, 1983. С. 41 -42.

142. Абрамович Г.И. Теория турбулентных струй. М.: Наука, 1982. - 715 с.

143. Гатилло П.Д., Плужников В.Н., Правошинский Н.О. Опыт прогноза качества речных вод Беллоруссии и научно технические проблемы их охраны // Сб. Использование и охрана водных ресурсов Белоруссии. - Минск, 1967.

144. Горошко В.И. Расчёт распределения концентраций примесей в водотоке. М.: Гидрология и метрология, 1972.

145. Ерёменко Е.В. и др. К расчёту разбавления сточных вод в водотоках в зоне трёхмерной диффузии // Сб. Гидравлика и гидротехника. Киев: Техника, 1971. - вып. 13.

146. Ерёменко Е.В., Юрков Ю.В., Спинер О.М. Использование теории турбулентной диффузии при расчёте разбавления сточных вод Сб. Гидравлика и гидротехника. Киев: Техника, 1971. - вып. 12.

147. Зак Г.Л. Самоочищение водоёмов. М., 1960.

148. Зенин А.А. Изменение химического состава воды равнинных рек ETC в результате зарегулирования // Гидрохимические материалы. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - Т. 45.

149. Иванова В.Н., Калинина В.Н., Неигумова Л.А., Решетникова И.О. Математическая статистика. -М.: Высшая школа, 1975.

150. Казарян Б.Г. Онекоторых особенностях процессов смешения и самоочищения в условиях Армянской ССР // Всесоюзная научно техническая конференция по охране поверхностных и подземных вод от загрязнения. -Таллинн, 1967.

151. Караушев А.В. и др. Типизация рек и водоёмов по условиям перемешивания сточных вод // Материалы III Всесоюзного симпозиума по вопросам самоочищения водоёмов и смешения сточных вод. Москва - Таллинн, 1969.-ч. 1.

152. Кравченко Е. Г. Исследование вопросов турбулентной диффузии загрязняющей примеси в открытом потоке // Тр. лаб. инж. гидравлики, ВНИИВОДГЕО. -М., 1972.-Х® 13.

153. Латышенков A.M., Кривченко Е.Г. Некоторые вопросы определения коэффициента турбулентной диффузии // Тр. ВНИИВОДГЕО. М., 1972. -вып. 36.

154. Лучшева А.А. Практическая гидрометрия. Л.: Гидрометеоиздат, 1972.

155. Лушников Е.А. К гидрохимической характеристики рек Урала // Тр. Пермского политехнического ин-та. Пермь, 1966. - № 20.

156. Пааль Л.Л. Расчёт разбавления сточных вод в реках // Сб. Качество воды и рыбное хозяйство рек и внутренних водоёмов. М.: Изд. Международных высших гидрологических курсов ЮНЕСКО при МГУ, 1972.

157. Практические рекомендации по расчёту разбавления сточных вод в реках, озёрах и водохранилищах / под ред. А.В. Караушева. Л.: Изд. ГГИ, 1973.- 101 с.

158. Разработка инженерных методов регулирования качества воды путём интенсификации процессов смешения и самоочищения при выпуске сточных вод в реки. М.: ВНИИВО, ЦБНТИ Минводхоза РСФСР, 1973.

159. Сууркаск В.А. О влиянии ширины потока на поперечную диффузию вещества загрязнения в стационарном потоке // Материалы III Всесоюзного симпозиума по вопросам самоочищения водоёмов и смешения сточных вод. Москва - Таллинн, 1969.-ч. 1.

160. Терновцев В.Е. Метод расчёта распределения концентраций воды в реке ниже выпуска // Сб. Санитарная техника. Киев, 1971. - Т. 56.

161. Указания по методам расчёта смешения и разбавления сточных вод в реках озёрах и водохранилищах. М.: Изд. ВНИИВОДГЕО, 1971.

162. Фадеев В.В., Тарасов М.Н., Павленко В.Л. Исследование взаимосвязи между минерализацией, ионным составом и водным режимом рек в условиях избыточного увлажнения // Гидрохимические материалы. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - Т. 53.

163. Фадеев В.В., Тарасов М.Н., Павленко В.Л. Применение некоторых типов уравнений для выражения связи между химическим составом и расходом воды рек // Гидрохимические материалы. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. -Т. 53.

164. Хинце И.О. Турбулентность. -М.: Физматгиз, 1963.

165. Вельнер Х.А.,Айтсам A.M., Пааль Л.Л. Об основах инженерного расчёта самоочищающей способности водотоков // Научные доклады по вопросам самоочищения водоёмов и смешения сточных вод. I Всесоюзный симпозиум. Таллинн, 1965. - С. 117 - 143.

166. Вельнер Х.А., Пааль Л.Л. К вопросу экспериментального исследования коэффициента диффузии на малых реках // Тр. ТПИ. Таллинн, 1967. -248 с.

167. Вопросы исследования и прогнозирования загрязнённости рек // Гидрохимические материалы. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - Т. 67. - 114 с.

168. Дружинин Н.И., Шишкин А.И., Крупник М.Я. Электромоделирование плановых задач диффузии примеси в открытых потоках // Математическое регулирование на сплошных и дискретных средах. Киев, 1974. - С. 510 — 519.

169. Михайлов В.О. Усовершенствование методики расчёта разбавления сточных вод в реках // Тр. ГГИ. Л.: Изд. ГГИ, 1978. - вып. 249. - С. 94 -108.

170. Леви И.И. Динамика русловых потоков. Л. - М.: Гидроэнергоиздат, 1957.-242 с.

171. Талмаза В.Ф., Крошкин А.Н. Гидроморфометрические характеристики горных рек. Фрунзе: Киргизстан, 1968. - 203 с.

172. Colbu B.R., Hembree C.N. Computations of total Sediment discharge Nio-bara River near Cody, Nebraska, USA. Government Printing Office, Washington, 1955.

173. Allen J. R. On geometry and current riffles in rotation to stability of fluid flow. Geographic Annular, 1969. - № 1 - 2. - P. 61 - 69.

174. Пушкарёв В.Ф. Движение влекомых наносов // Тр. ГГИ. Л.: Изд. ГГИ, 1948. - вып. 8 (62). - С. 92 - 110.

175. Garde R.J., Albertson M.L. Sand waves and regimes of flaw in alluvial channels. Proc. JAHR. - Vol. 4. - P. 7.

176. Патент № 2029023 РФ. Боковой приплотинный водозабор / Кондюрин М.А., Кондюрина Т.А. 10.03.1992.

177. Чугаев P.P. Гидравлика. JL: Энергия, 1970 С. - 134 - 155.

178. Богомолов А.И., Михайлов К.А. Гидравлика. М.: Стройиздат, 1972.

179. Агабабов Э.А. Некоторые вопросы гидравлики водозаборного узла и сооружений оросительной сети. Киев: АН УССР, 1962.

180. Вагабов М.Ю. Гидравлические исследования винтового потока в открытом прямом канале прямоугольного сечения // Сб. Поперечная циркуляция в открытом потоке и её гидротехническое применение. М.: Сельхозиз-дат, 1936.-С. 52-77.

181. Гачегиладзе Г.А. Экспериментальные исследования водозабора новой схемы с постоянно действующим открытым промывником // Тр. координационных совещаний по гидротехнике. JL: Энергия, 1975. - С. 165 - 170.

182. Егизаров И.В. Анализ условий работы водоприемных сооружений на горных реках // Тр. АрмНИИГиМа. Ереван, 1960. - Т. 5. - С. 25 - 56.

183. Кутателадзе Н.Г. Экспериментальное исследование нового типа донного водоприемника песколовки для горных рек. - Тбилиси: Изд. ГПИ, 1960.

184. Кутателадзе Н.Г. Современное состояние изученности эксплуатации ирригационных водозаборных узлов Закавказья // Тр. научно технического совещания по вопросам водозаборов и русловым процессам. - Ташкент, 1974.-С. 30-37.

185. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. -М.: Наука, 1977. С. 189 195.

186. Мелик Нубарев С.Г. Проектирование ирригационных сооружений. -М. - Л.: Госэнергоиздат, 1961. - 103 с.

187. Милович А.Я. Теория динамического воздействия тел и жидкостей. -М. Л.: Госэнергоиздат, 1940. - С. 11 - 21, 195 - 208.

188. Мусаев З.А. Гидравлический расчёт поперечных донных наносоперех-ватывающих лотков // Гидротехника и мелиорация. 1965. - № 2.

189. Артамонов К.Ф., Талмаза В.Ф. Борьба с наносами при водозаборе из горных рек // Тр. IX Международного конгресса по ирригации и дренажу. -М., 1975.-С. 4-17.

190. Водозаборные сооружения для водоснабжения из поверхностных источников / Под ред. К.А. Михайлова и А.С. Образовского. М.: Стройиздат,1976.

191. Дианов В.Г. Мероприятия по улучшению ирригационных водозаборов на реках с обильными донными наносами // Сб. Борьба с наносами в водозаборных сооружениях оросительных каналов. Вопрос 30. М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1975.

192. Дианов В.Г. Назначение некоторых параметров водозаборных сооружений с гидравлическим экранированием потока и эжекций. М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1974. - вып. 6.

193. Дианов В.Г. Новое в проектировании речных водозаборов оросительных систем // Гидротехника и мелиорация. 1976. - № 11. - С. 49 - 51.

194. Михайлов К.А. Проектирование ирригационных сооружений. Зак-книга, 1932.-С. 238-319.

195. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975. - 559 с.

196. Инструкция по проектированию отстойников наносоперехватываю-щих сооружений для оросительных систем. М.: Изд. ММ и ВХ СССР,1977.-30 с.

197. Лаптурев Н.В. Новый тип водозаборного узла и результаты его лабораторной проверки // Гидротехника и мелиорация. 1950. - № 12.

198. Офицеров А.С. Вторичные течения. Госстройиздат, 1959.

199. Павловский Н.Н. Гидравлический справочник. М. - Л.: Изд. ОНТИ, 1937.-372 с.

200. Патрашев А.Н. Гидромеханика.-М.: Военмориздат. 1953.

201. Петров Г.А. Гидравлика переменной массы. Харьков: Изд. Харьковского ун-та, 1964. - С. 85 - 92.

202. Повх И.Л. Техническая гидромеханика. Л.: Машиностроение, 1976. -318 с.

203. Потапов М.В. Винтовое движение жидкости в прямом открытом канале прямоугольного сечения // Сб. Поперечная циркуляция в открытом потоке и её гидротехническое применение. М.: Сельхозгиз, 1936. - С. 102 — 116.

204. Потапов М.В. Регулирование водных потоков методом искусственной циркуляции. М. - Л.: Изд. АН СССР, 1947. - С. 48 - 54.

205. Поярков В.Ф. О выборе схемы водозаборного узла // Гидротехника и мелиорация. 1953. - № 5.

206. Рекомендации по проектированию плотинных водозаборов оросительных систем. М.: Изд. ММ и ВХ СССР, 1978. - 183 с.

207. Руководство по гидравлическим и русловым расчётам речных гидроузлов. М.: Изд. ММ и ВХ СССР, 1980. - 145 с.

208. Салов П.Г. Гидравлический и наносный режим речных водозаборов с фронтальным конфузорным водоприемником. Автореф. дис. канд. техн. наук. - М., 1981.-22 с.

209. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в технике. М.: Наука, 1977.-С. 46-52.

210. Кондюрина Т.А. Рекомендации по расчёту и проектированию наносо-перехватывающих галерей при водозаборах из рек. Новочеркасск, 2000. -19 с.

211. Буданов М.Ф. Система и состав контроля за качеством природных и сточных вод при использовании их для орошения. Киев: Урожай, 1970. -47 с.

212. Олексич В.Н., Журба М.Г. Выбор технологических схем и состава очистных сооружений для систем капельного орошения. М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1979. -№ 19.

213. The III rd International Congress on Drip Irrigation Proceedings. November 18-21th.-California, 1985.

214. Nakayama F.S., Bucks D.A. Trickle Irrigation for Crop Production. Amsterdam - Oxford - New-York - Tokyo, 1986. - 383 p.

215. Журба М.Г. Улучшение качества воды для систем микроорошения // Сб. ВАСХНИЛ "Повышение качества оросительной воды". М.: Агропром-издат, 1990.

216. Журба М.Г. Технико экономические аспекты нормирования качества оросительной воды // Сб. ВАСХНИЛ "Повышение качества оросительной воды". -М.: Агропромиздат, 1990.

217. Бабаев И.С. Новая технология осветления высокомутных вод // Водоснабжение и санитарная техника. -1981.-№6.

218. Алтунина Г.С. Оценка критического загрязнения водоёмов // Гидротехническое строительство. 1996. - № 7. - С. 44 - 45.

219. Вавилин В.А. Нелинейные модели биологической очистки и процессов самоочищения в реках. М.: Наука, 1983.

220. Разжевайкин В.Н. Модель биологической самоочистки проточных водоёмов // Проблемы экологического мониторинга. 1985. - Т. 7.

221. Судаков Р.С. Испытания технических систем. М.: Машиностроение, 1988.

Информация о работе

Кондюрина, Татьяна Александровна
доктора технических наук
Новочеркасск, 2000
ВАК 11.00.11

Диссертация

Прогноз качества воды и защита водозаборных сооружений на малых реках - тема диссертации по географии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы